PCBని డిజైన్ చేసేటప్పుడు, సర్క్యూట్ ఫంక్షన్‌లకు వైరింగ్ లేయర్, గ్రౌండ్ ప్లేన్ మరియు పవర్ ప్లేన్ మరియు ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ వైరింగ్ లేయర్, గ్రౌండ్ ప్లేన్ మరియు పవర్ ఎంత అవసరమో అమలు చేయడం అనేది పరిగణించవలసిన ప్రాథమిక ప్రశ్న. పొరల సంఖ్య మరియు సర్క్యూట్ ఫంక్షన్, సిగ్నల్ సమగ్రత, EMI, EMC, తయారీ ఖర్చులు మరియు ఇతర అవసరాల యొక్క విమానం నిర్ధారణ.
చాలా డిజైన్‌ల కోసం, PCB పనితీరు అవసరాలు, లక్ష్య వ్యయం, తయారీ సాంకేతికత మరియు సిస్టమ్ సంక్లిష్టతపై అనేక విరుద్ధమైన అవసరాలు ఉన్నాయి. PCB యొక్క లామినేటెడ్ డిజైన్ సాధారణంగా వివిధ అంశాలను పరిగణనలోకి తీసుకున్న తర్వాత రాజీ నిర్ణయం. హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లు మరియు విస్కర్ సర్క్యూట్‌లు సాధారణంగా బహుళస్థాయి బోర్డులతో రూపొందించబడ్డాయి.
క్యాస్కేడింగ్ డిజైన్ కోసం ఇక్కడ ఎనిమిది సూత్రాలు ఉన్నాయి:
1. Dఎలిమినేషన్
బహుళస్థాయి PCBలో, సాధారణంగా సిగ్నల్ లేయర్ (S), విద్యుత్ సరఫరా (P) విమానం మరియు గ్రౌండింగ్ (GND) విమానం ఉంటాయి. పవర్ ప్లేన్ మరియు GROUND విమానం సాధారణంగా విభజించబడని ఘన విమానాలు, ఇవి ప్రక్కనే ఉన్న సిగ్నల్ లైన్ల కరెంట్ కోసం మంచి తక్కువ-ఇంపెడెన్స్ కరెంట్ రిటర్న్ మార్గాన్ని అందిస్తాయి.
చాలా సిగ్నల్ లేయర్‌లు ఈ పవర్ సోర్సెస్ లేదా గ్రౌండ్ రిఫరెన్స్ ప్లేన్ లేయర్‌ల మధ్య ఉన్నాయి, ఇవి సిమెట్రిక్ లేదా అసిమెట్రిక్ బ్యాండెడ్ లైన్‌లను ఏర్పరుస్తాయి. బహుళస్థాయి PCB యొక్క ఎగువ మరియు దిగువ పొరలు సాధారణంగా భాగాలు మరియు తక్కువ మొత్తంలో వైరింగ్ను ఉంచడానికి ఉపయోగిస్తారు. వైరింగ్ వల్ల కలిగే ప్రత్యక్ష రేడియేషన్‌ను తగ్గించడానికి ఈ సిగ్నల్స్ యొక్క వైరింగ్ చాలా పొడవుగా ఉండకూడదు.
2. సింగిల్ పవర్ రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌ను నిర్ణయించండి
విద్యుత్ సరఫరా సమగ్రతను పరిష్కరించడానికి డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్ల ఉపయోగం ఒక ముఖ్యమైన కొలత. డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్‌లను PCB ఎగువన మరియు దిగువన మాత్రమే ఉంచవచ్చు. డికప్లింగ్ కెపాసిటర్, టంకము ప్యాడ్ మరియు హోల్ పాస్ యొక్క రూటింగ్ డికప్లింగ్ కెపాసిటర్ ప్రభావాన్ని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది, దీనికి డికప్లింగ్ కెపాసిటర్ యొక్క రూటింగ్ వీలైనంత తక్కువగా మరియు వెడల్పుగా ఉండాలని డిజైన్ పరిగణించాలి మరియు రంధ్రంకు కనెక్ట్ చేయబడిన వైర్ ఉండాలి. వీలైనంత తక్కువగా కూడా ఉండాలి. ఉదాహరణకు, హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్‌లో, పీసీబీ పై పొరపై డీకప్లింగ్ కెపాసిటర్‌ను ఉంచడం, పవర్ లేయర్, లేయర్ 3గా హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్ (ప్రాసెసర్ వంటివి)కి లేయర్ 2ను కేటాయించడం సాధ్యమవుతుంది. సిగ్నల్ లేయర్‌గా మరియు లేయర్ 4 హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సర్క్యూట్ గ్రౌండ్‌గా.
అదనంగా, అదే హై-స్పీడ్ డిజిటల్ పరికరం ద్వారా నడిచే సిగ్నల్ రూటింగ్ రిఫరెన్స్ ప్లేన్ వలె అదే పవర్ లేయర్‌ను తీసుకుంటుందని నిర్ధారించుకోవడం అవసరం మరియు ఈ పవర్ లేయర్ హై-స్పీడ్ డిజిటల్ పరికరం యొక్క విద్యుత్ సరఫరా పొర.
3. బహుళ-పవర్ రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌ను నిర్ణయించండి
బహుళ-శక్తి సూచన విమానం వివిధ వోల్టేజీలతో అనేక ఘన ప్రాంతాలుగా విభజించబడుతుంది. సిగ్నల్ లేయర్ బహుళ-పవర్ లేయర్‌కు ఆనుకుని ఉన్నట్లయితే, సమీపంలోని సిగ్నల్ లేయర్‌లోని సిగ్నల్ కరెంట్ అసంతృప్తికరమైన రిటర్న్ మార్గాన్ని ఎదుర్కొంటుంది, ఇది తిరిగి వచ్చే మార్గంలో ఖాళీలకు దారి తీస్తుంది.
హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సిగ్నల్స్ కోసం, ఈ అసమంజసమైన రిటర్న్ పాత్ డిజైన్ తీవ్రమైన సమస్యలను కలిగిస్తుంది, కాబట్టి హై-స్పీడ్ డిజిటల్ సిగ్నల్ వైరింగ్ మల్టీ-పవర్ రిఫరెన్స్ ప్లేన్ నుండి దూరంగా ఉండాలి.
4.బహుళ గ్రౌండ్ రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌లను నిర్ణయించండి
బహుళ గ్రౌండ్ రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌లు (గ్రౌండింగ్ ప్లేన్‌లు) మంచి తక్కువ-ఇంపెడెన్స్ కరెంట్ రిటర్న్ పాత్‌ను అందించగలవు, ఇది సాధారణ-మోడ్ EMlని తగ్గిస్తుంది. గ్రౌండ్ ప్లేన్ మరియు పవర్ ప్లేన్‌ను గట్టిగా జతచేయాలి మరియు సిగ్నల్ లేయర్‌ను ప్రక్కనే ఉన్న రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌కి గట్టిగా జత చేయాలి. పొరల మధ్య మీడియం యొక్క మందాన్ని తగ్గించడం ద్వారా దీనిని సాధించవచ్చు.
5. వైరింగ్ కలయికను సహేతుకంగా డిజైన్ చేయండి
సిగ్నల్ మార్గం ద్వారా విస్తరించిన రెండు పొరలను "వైరింగ్ కలయిక" అంటారు. ఉత్తమ వైరింగ్ కలయిక ఒక రిఫరెన్స్ ప్లేన్ నుండి మరొకదానికి ప్రవహించే రిటర్న్ కరెంట్‌ను నివారించడానికి రూపొందించబడింది, కానీ బదులుగా ఒక రిఫరెన్స్ ప్లేన్ యొక్క ఒక పాయింట్ (ముఖం) నుండి మరొకదానికి ప్రవహిస్తుంది. సంక్లిష్ట వైరింగ్ను పూర్తి చేయడానికి, వైరింగ్ యొక్క ఇంటర్లేయర్ మార్పిడి అనివార్యం. లేయర్‌ల మధ్య సిగ్నల్ మార్చబడినప్పుడు, రిటర్న్ కరెంట్ ఒక రిఫరెన్స్ ప్లేన్ నుండి మరొకదానికి సాఫీగా ప్రవహించేలా చూసుకోవాలి. డిజైన్‌లో, ప్రక్కనే ఉన్న పొరలను వైరింగ్ కలయికగా పరిగణించడం సహేతుకమైనది.
సిగ్నల్ పాత్ బహుళ లేయర్‌లను విస్తరించాల్సిన అవసరం ఉన్నట్లయితే, దానిని వైరింగ్ కలయికగా ఉపయోగించడం సాధారణంగా సహేతుకమైన డిజైన్ కాదు, ఎందుకంటే బహుళ లేయర్‌ల ద్వారా వచ్చే మార్గం తిరిగి వచ్చే ప్రవాహాల కోసం పాచీగా ఉండదు. త్రూ-హోల్ దగ్గర డికప్లింగ్ కెపాసిటర్‌ని ఉంచడం ద్వారా లేదా రిఫరెన్స్ ప్లేన్‌ల మధ్య మాధ్యమం యొక్క మందాన్ని తగ్గించడం ద్వారా స్ప్రింగ్‌ను తగ్గించవచ్చు, ఇది మంచి డిజైన్ కాదు.
6.వైరింగ్ దిశను సెట్ చేస్తోంది
అదే సిగ్నల్ లేయర్‌పై వైరింగ్ దిశను సెట్ చేసినప్పుడు, ఇది చాలా వైరింగ్ దిశలు స్థిరంగా ఉండేలా చూసుకోవాలి మరియు ప్రక్కనే ఉన్న సిగ్నల్ లేయర్‌ల వైరింగ్ దిశలకు ఆర్తోగోనల్‌గా ఉండాలి. ఉదాహరణకు, ఒక సిగ్నల్ లేయర్ యొక్క వైరింగ్ దిశను “Y-యాక్సిస్” దిశకు సెట్ చేయవచ్చు మరియు మరొక ప్రక్కనే ఉన్న సిగ్నల్ లేయర్ యొక్క వైరింగ్ దిశను “X-యాక్సిస్” దిశకు సెట్ చేయవచ్చు.
7. ఎసరి పొర నిర్మాణాన్ని డాప్ట్ చేసింది
డిజైన్ చేయబడిన PCB లామినేషన్ నుండి క్లాసికల్ లామినేషన్ డిజైన్ దాదాపు అన్ని సరి పొరలు, బేసి పొరల కంటే, ఈ దృగ్విషయం వివిధ కారణాల వల్ల కలుగుతుందని కనుగొనవచ్చు.
ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ తయారీ ప్రక్రియ నుండి, సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లోని అన్ని వాహక పొరలు కోర్ లేయర్‌లో సేవ్ చేయబడతాయని మనం తెలుసుకోవచ్చు, కోర్ లేయర్ యొక్క పదార్థం సాధారణంగా డబుల్ సైడెడ్ క్లాడింగ్ బోర్డు, కోర్ లేయర్‌ను పూర్తిగా ఉపయోగించినప్పుడు , ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క వాహక పొర సమానంగా ఉంటుంది
లేయర్ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లు కూడా ఖర్చు ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటాయి. మీడియా లేయర్ మరియు కాపర్ క్లాడింగ్ లేనందున, PCB ముడి పదార్థాల బేసి-సంఖ్యల లేయర్‌ల ధర PCB యొక్క సరి లేయర్‌ల ధర కంటే కొంచెం తక్కువగా ఉంటుంది. అయినప్పటికీ, ODd-లేయర్ PCB యొక్క ప్రాసెసింగ్ ఖర్చు స్పష్టంగా సరి-పొర PCB కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ODd-లేయర్ PCB కోర్ లేయర్ స్ట్రక్చర్ ప్రాసెస్ ఆధారంగా ప్రామాణికం కాని లామినేటెడ్ కోర్ లేయర్ బాండింగ్ ప్రక్రియను జోడించాలి. సాధారణ కోర్ లేయర్ స్ట్రక్చర్‌తో పోలిస్తే, కోర్ లేయర్ స్ట్రక్చర్ వెలుపల రాగి క్లాడింగ్‌ని జోడించడం వల్ల ఉత్పత్తి సామర్థ్యం తక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఎక్కువ ఉత్పత్తి చక్రానికి దారి తీస్తుంది. లామినేట్ చేయడానికి ముందు, ఔటర్ కోర్ లేయర్‌కు అదనపు ప్రాసెసింగ్ అవసరం, ఇది బయటి పొరను గోకడం మరియు పొరపాటు చేసే ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది. పెరిగిన బాహ్య నిర్వహణ తయారీ ఖర్చులను గణనీయంగా పెంచుతుంది.
బహుళ-పొర సర్క్యూట్ బంధ ప్రక్రియ తర్వాత ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్ యొక్క లోపలి మరియు బయటి పొరలు చల్లబడినప్పుడు, వేర్వేరు లామినేషన్ టెన్షన్ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌పై వేర్వేరు డిగ్రీల బెండింగ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మరియు బోర్డు యొక్క మందం పెరిగేకొద్దీ, రెండు వేర్వేరు నిర్మాణాలతో కూడిన మిశ్రమ ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ను వంగడం ప్రమాదం పెరుగుతుంది. బేసి-పొర సర్క్యూట్ బోర్డులు వంగడం సులభం, అయితే సరి-పొర ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లు వంగడాన్ని నివారించవచ్చు.
ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ను బేసి సంఖ్యలో పవర్ లేయర్‌లు మరియు సిగ్నల్ లేయర్‌ల సరి సంఖ్యతో రూపొందించినట్లయితే, పవర్ లేయర్‌లను జోడించే పద్ధతిని అవలంబించవచ్చు. ఇతర సెట్టింగ్‌లను మార్చకుండా స్టాక్ మధ్యలో గ్రౌండింగ్ లేయర్‌ను జోడించడం మరొక సాధారణ పద్ధతి. అంటే, PCB బేసి సంఖ్యలో లేయర్‌లలో వైర్ చేయబడింది, ఆపై మధ్యలో గ్రౌండింగ్ లేయర్ నకిలీ చేయబడుతుంది.
8. ఖర్చు పరిశీలన
తయారీ వ్యయం పరంగా, ఒకే PCB ప్రాంతంతో సింగిల్ మరియు డబుల్ లేయర్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌ల కంటే మల్టీలేయర్ సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లు ఖచ్చితంగా ఖరీదైనవి, మరియు ఎక్కువ లేయర్‌లు, అధిక ధర. అయినప్పటికీ, సర్క్యూట్ విధులు మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్ సూక్ష్మీకరణ యొక్క సాక్షాత్కారాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు, సిగ్నల్ సమగ్రతను నిర్ధారించడానికి, EMl, EMC మరియు ఇతర పనితీరు సూచికలు, బహుళ-లేయర్ సర్క్యూట్ బోర్డులను వీలైనంత వరకు ఉపయోగించాలి. మొత్తంమీద, బహుళ-పొర సర్క్యూట్ బోర్డులు మరియు సింగిల్-లేయర్ మరియు రెండు-పొర సర్క్యూట్ బోర్డుల మధ్య వ్యయ వ్యత్యాసం ఊహించిన దాని కంటే చాలా ఎక్కువగా లేదు.