Vid utformning av PCB är en av de mest grundläggande frågan att överväga att implementera kraven i kretsfunktionerna för hur mycket ett ledningsskikt, markplanet och kraftplanet och tryckt kabelkortskikt, markplanet och kraftplanets bestämning av antalet skikt och kretsfunktion, signalintegritet, EMI, EMC, tillverkningskostnader och andra krav.

För de flesta mönster finns det många motstridiga krav på PCB -prestandakrav, målkostnader, tillverkningsteknik och systemkomplexitet. Den laminerade designen av PCB är vanligtvis ett kompromissbeslut efter att ha övervägt olika faktorer. Höghastighets digitala kretsar och whisker-kretsar är vanligtvis utformade med flerskiktsskivor.

Här är åtta principer för kaskaddesign:

1. Delaminering

I ett flerskikts PCB finns det vanligtvis signalskikt (er), strömförsörjningsplan och jordningsplan (GND). Kraftplanet och markplanet är vanligtvis osegmenterade fasta plan som ger en bra lågimpedansströmavkastväg för strömmen för angränsande signallinjer.

De flesta av signalskikten är belägna mellan dessa kraftkällor eller markreferensplanskikt och bildar symmetriska eller asymmetriska bandade linjer. De övre och nedre skikten på ett flerskikts PCB används vanligtvis för att placera komponenter och en liten mängd ledningar. Ledningarna av dessa signaler bör inte vara för långa för att minska den direkta strålningen orsakad av ledningar.

2. Bestäm det enda kraftreferensplanet

Användningen av frikopplingskondensatorer är ett viktigt mått för att lösa strömförsörjningsintegriteten. Avkopplingskondensatorer kan endast placeras längst upp och botten av PCB. Routing av avkopplingskondensator, löddyna och hålpasset kommer allvarligt att påverka effekten av avkopplingskondensator, vilket kräver att designen måste betrakta att dirigering av avkopplingskondensator ska vara så kort och bred som möjligt, och tråden som är ansluten till hålet bör också vara så kort som möjligt. I en höghastighets digital krets är det till exempel möjligt att placera avkopplingskondensatorn på det övre lagret på PCB, tilldela skikt 2 till den höghastighets digitala kretsen (såsom processorn) som kraftskiktet, skikt 3 som signalskikt och skikt 4 som höghastighets digitala krets.

Dessutom är det nödvändigt att säkerställa att signalrutningen som drivs av samma höghastighets digitala enhet tar samma kraftlager som referensplanet, och detta kraftlager är kraftförsörjningsskiktet för den höghastighets digitala enheten.

3. Bestäm referensplanet med flera krafter

Multi-effektreferensplanet kommer att delas upp i flera fasta regioner med olika spänningar. Om signalskiktet ligger intill det multi-kraftskiktet kommer signalströmmen på det närliggande signalskiktet att möta en otillfredsställande returväg, vilket kommer att leda till luckor i returvägen.

För höghastighets digitala signaler kan denna orimliga returvägsdesign orsaka allvarliga problem, så det krävs att höghastighets digitala signalledningar ska vara borta från multi-effektreferensplanet.

4.Bestäm flera markreferensplan

 Flera markreferensplan (jordningsplan) kan ge en bra lågimpedansströmavkastväg, vilket kan minska EML-läget. Markplanet och kraftplanet ska vara tätt kopplat och signalskiktet ska vara tätt kopplat till det angränsande referensplanet. Detta kan uppnås genom att minska tjockleken på mediet mellan skikten.

5. Designa ledningskombination rimligt

De två skikten som spänner över en signalväg kallas en "ledningskombination". Den bästa ledningskombinationen är utformad för att undvika returströmmen som flyter från ett referensplan till ett annat, men flödar istället från en punkt (ansikte) på ett referensplan till ett annat. För att slutföra de komplexa ledningarna är mellanlagringskonverteringen av ledningarna oundviklig. När signalen omvandlas mellan lager bör returströmmen säkerställas för att flyta smidigt från ett referensplan till ett annat. I en design är det rimligt att betrakta angränsande lager som en ledningskombination.

Om en signalväg behöver sträcka sig över flera lager är det vanligtvis inte en rimlig design att använda den som en ledningskombination, eftersom en väg genom flera lager inte är fläckiga för returströmmar. Även om fjädern kan reduceras genom att placera en frikopplingskondensator nära det genomgående hålet eller minska tjockleken på mediet mellan referensplanen, är det inte en bra design.

6.Ställa in ledningsriktning

När ledningsriktningen är inställd på samma signalskikt bör det säkerställa att de flesta ledningsriktningar är konsekventa och bör vara ortogonala för ledningsriktningarna för angränsande signalskikt. Till exempel kan ledningsriktningen för ett signalskikt ställas in på "y-axeln" -riktningen, och ledningsriktningen för ett annat angränsande signalskikt kan ställas in på "x-axeln" -riktningen.

7. Adopade jämnt lagerstruktur 

Det kan hittas från den designade PCB -lamineringen att den klassiska lamineringsdesignen nästan alla jämnt lager, snarare än udda lager, orsakas detta fenomen av olika faktorer.

Från tillverkningsprocessen för tryckt kretskort kan vi veta att allt ledande skikt i kretskortet sparas på kärnskiktet, materialet i kärnskiktet i allmänhet är dubbelsidig kläddningskort, när den fulla användningen av kärnskiktet, det ledande skiktet av tryckt kretskort är jämnt är jämnt

Även lager tryckta kretskort har kostnadsfördelar. På grund av frånvaron av ett lager media och kopparbeklädnad är kostnaden för udda numrerade lager av PCB råvaror något lägre än kostnaden för jämna lager av PCB. Emellertid är behandlingskostnaden för Odd-Layer PCB uppenbarligen högre än för jämnt lager PCB eftersom den udda skiktet PCB måste lägga till en icke-standardiserad laminerad kärnskiktbindningsprocess på grundval av kärnskiktstrukturprocessen. Jämfört med den gemensamma kärnskiktstrukturen kommer tillsats av kopparbeklädnad utanför kärnskiktstrukturen att leda till lägre produktionseffektivitet och längre produktionscykel. Innan laminering kräver det yttre kärnskiktet ytterligare bearbetning, vilket ökar risken för att repa och misshandla det yttre skiktet. Den ökade yttre hanteringen kommer att öka tillverkningskostnaderna avsevärt.

När de inre och yttre skikten i det tryckta kretskortet kyls efter multi-lagers kretsbindningsprocess, kommer den olika lamineringsspänningen att ge olika grader av böjning på det tryckta kretskortet. Och när brädans tjocklek ökar ökar risken för att böja ett sammansatt tryckt kretskort med två olika strukturer. Udda skiktkretsbrädor är enkla att böjas, medan jämnt skikt tryckta kretskort kan undvika böjning.

Om det tryckta kretskortet är utformat med ett udda antal kraftlager och ett jämnt antal signalskikt, kan metoden för att lägga till kraftlager antas. En annan enkel metod är att lägga till ett jordningsskikt mitt i stacken utan att ändra de andra inställningarna. Det vill säga, PCB är kopplad i ett udda antal lager, och sedan dupliceras ett jordningsskikt i mitten.

8.  Kostnadshänsyn

När det gäller tillverkningskostnader är flerskikts kretskort definitivt dyrare än enstaka och dubbla lager kretskort med samma PCB -område, och ju fler lager, desto högre är kostnaden. Men när man överväger förverkligandet av kretsfunktioner och miniatyrisering av kretskort, för att säkerställa signalintegritet, EML, EMC och andra prestationsindikatorer, bör flerskikts kretskort användas så långt som möjligt. Sammantaget är kostnadsskillnaden mellan flerskikts kretskort och enskikts- och tvåskikts kretskort inte mycket högre än väntat än väntat