Mga Kakulangan ng PCB Tradisyonal na Four-Layer Stacking

Kung ang kapasidad ng interlayer ay hindi sapat na malaki, ang electric field ay ibabahagi sa isang medyo malaking lugar ng board, upang ang interlayer impedance ay nabawasan at ang kasalukuyang kasalukuyang maaaring dumaloy pabalik sa tuktok na layer. Sa kasong ito, ang patlang na nabuo ng signal na ito ay maaaring makagambala sa larangan ng malapit na pagbabago ng signal ng layer. Hindi ito ang inaasahan namin. Sa kasamaang palad, sa isang 4-layer board na 0.062 pulgada, ang mga layer ay malayo at ang interlayer capacitance ay maliit
Kapag nagbabago ang mga kable mula sa layer 1 hanggang layer 4 o kabaligtaran, pagkatapos ay mangunguna sa problemang ito na ipinapakita bilang larawan
BALITA13
Ipinapakita ng diagram na kapag ang mga signal ay sumusubaybay mula sa Layer 1 hanggang Layer 4 (Red Line), ang kasalukuyang pagbabalik ay dapat ding baguhin ang eroplano (asul na linya). Kung ang dalas ng signal ay sapat na mataas at ang mga eroplano ay malapit nang magkasama, ang kasalukuyang pagbabalik ay maaaring dumaloy sa pamamagitan ng kapasidad ng interlayer na umiiral sa pagitan ng layer ng lupa at ang layer ng kuryente. Gayunpaman, dahil sa kakulangan ng isang direktang koneksyon sa conductive para sa kasalukuyang pagbabalik, ang landas ng pagbabalik ay nagambala, at maaari nating isipin ang pagkagambala na ito bilang isang impedance sa pagitan ng mga eroplano na ipinakita tulad ng sa ibaba ng larawan
BALITA14
Kung ang kapasidad ng interlayer ay hindi sapat na malaki, ang electric field ay ibabahagi sa isang medyo malaking lugar ng board, upang ang interlayer impedance ay nabawasan at ang kasalukuyang kasalukuyang maaaring dumaloy pabalik sa tuktok na layer. Sa kasong ito, ang patlang na nabuo ng signal na ito ay maaaring makagambala sa larangan ng malapit na pagbabago ng signal ng layer. Hindi ito ang inaasahan namin. Sa kasamaang palad, sa isang 4-layer board na 0.062 pulgada, ang mga layer ay malayo (hindi bababa sa 0.020 pulgada), at maliit ang kapasidad ng interlayer. Bilang isang resulta, ang panghihimasok sa patlang ng kuryente na inilarawan sa itaas ay nangyayari. Hindi ito maaaring maging sanhi ng mga isyu sa integridad ng signal, ngunit tiyak na lilikha ito ng mas maraming EMI. Ito ang dahilan kung bakit, kapag gumagamit ng kaskad, maiiwasan namin ang pagbabago ng mga layer, lalo na para sa mga mataas na signal ng dalas tulad ng mga orasan.
Karaniwang kasanayan upang magdagdag ng isang decoupling capacitor malapit sa transition pass hole upang mabawasan ang impedance na naranasan ng pagbabalik na kasalukuyang ipinakita tulad ng larawan sa ibaba. Gayunpaman, ang decoupling capacitor na ito ay hindi epektibo para sa mga signal ng VHF dahil sa mababang dalas na resonant sa sarili. Para sa mga signal ng AC na may mga frequency na mas mataas kaysa sa 200-300 MHz, hindi kami maaaring umasa sa mga decoupling capacitor upang lumikha ng isang mababang landas na pagbabalik. Samakatuwid, kailangan namin ng isang decoupling capacitor (para sa ibaba 200-300 MHz) at isang medyo malaking interboard capacitor para sa mas mataas na mga frequency.
BALITA15
Ang problemang ito ay maiiwasan sa pamamagitan ng hindi pagbabago ng layer ng key signal. Gayunpaman, ang maliit na kapasidad ng interboard ng apat na layer board ay humahantong sa isa pang malubhang problema: paghahatid ng kuryente. Ang mga digital na digital na IC ay karaniwang nangangailangan ng malaking lumilipas na mga alon ng supply ng kuryente. Habang bumababa ang oras ng pagtaas/pagbagsak ng output ng IC, kailangan nating maghatid ng enerhiya sa isang mas mataas na rate. Upang magbigay ng isang mapagkukunan ng singil, karaniwang inilalagay namin ang mga decoupling capacitor na malapit sa bawat lohika na IC. Gayunpaman, mayroong isang problema: kapag lumampas tayo sa mga frequency na resonant sa sarili, ang mga decoupling capacitor ay hindi maaaring mahusay na mag-imbak at maglipat ng enerhiya, dahil sa mga dalas na ito ang kapasitor ay kikilos tulad ng isang inductor.
Dahil ang karamihan sa mga IC ngayon ay may mabilis na pagtaas/taglagas na oras (tungkol sa 500 ps), kailangan namin ng isang karagdagang istraktura ng pagkabulok na may mas mataas na dalas na lumalaban sa sarili kaysa sa decoupling capacitor. Ang interlayer capacitance ng isang circuit board ay maaaring maging isang epektibong istraktura ng pagkabulok, sa kondisyon na ang mga layer ay malapit sa bawat isa upang magbigay ng sapat na kapasidad. Samakatuwid, bilang karagdagan sa karaniwang ginagamit na mga capacitor ng decoupling, mas gusto naming gumamit ng malapit na spaced power layer at ground layer upang magbigay ng lumilipas na kapangyarihan sa mga digital na IC.
Mangyaring tandaan na dahil sa karaniwang proseso ng paggawa ng circuit board, karaniwang wala kaming manipis na mga insulators sa pagitan ng pangalawa at pangatlong layer ng apat na layer board. Ang isang apat na layer board na may manipis na mga insulators sa pagitan ng pangalawa at pangatlong layer ay maaaring gastos ng higit pa sa isang maginoo na apat na layer board.