Якщо міжшарова ємність недостатньо велика, електричне поле буде розподілено на відносно велику площу дошки, так що міжшарове імпеданс зменшується і струм повернення може надходити назад до верхнього шару. У цьому випадку поле, створене цим сигналом, може заважати полю сусіднього сигналу мінливого шару. Це зовсім не те, на що ми сподівалися. На жаль, на 4-шаровій дошці 0,062 дюйма шари далеко один від одного, а міжшарова ємність невелика
Коли проводка змінюється від шару 1 до шару 4 або навпаки, то буде вести цю проблему, показану як зображення
Діаграма показує, що коли сигнал відстежує від шару 1 до шару 4 (червона лінія), струм повернення також повинен змінити площину (синя лінія). Якщо частота сигналу досить висока, а площини близько один до одного, струм повернення може протікати через прошарку ємність, яка існує між шаратором землі та шаром живлення. Однак, через відсутність прямого провідного з'єднання для струму повернення, шлях повернення переривається, і ми можемо вважати це переривання як опір між площинами, показаними як нижче зображення
Якщо міжшарова ємність недостатньо велика, електричне поле буде розподілено на відносно велику площу дошки, так що міжшарове імпеданс зменшується і струм повернення може надходити назад до верхнього шару. У цьому випадку поле, створене цим сигналом, може заважати полю сусіднього сигналу мінливого шару. Це зовсім не те, на що ми сподівалися. На жаль, на 4-шаровій дошці 0,062 дюйма шари знаходяться далеко один від одного (щонайменше 0,020 дюйма), а міжшарова ємність невелика. В результаті відбувається описане вище електричне поле. Це може не спричинити проблеми цілісності сигналу, але це, безумовно, створить більше EMI. Ось чому при використанні каскаду ми уникаємо зміни шарів, особливо для високочастотних сигналів, таких як годинники.
Поширена практика додати конденсатор роз'єднання біля отвору перехідного проходу, щоб зменшити імпеданс, який переживає струм повернення, показаний як нижче. Однак цей конденсатор розмежування неефективний для сигналів ВХФ через низьку частоту самостійно. Для сигналів змінного струму з частотами, що перевищують 200-300 МГц, ми не можемо покластися на роз'єднання конденсаторів, щоб створити шлях повернення низького імпедансу. Тому нам потрібен конденсатор розмежування (нижче 200-300 МГц) та відносно великий міжборційний конденсатор для більш високих частот.
Цю проблему можна уникнути, не змінюючи шар ключового сигналу. Однак невелика міжбійна ємність чотирьохшарової дошки призводить до чергової серйозної проблеми: передача потужності. Цифрові ІС, як правило, потребують великих струмів перехідного живлення. Зі збільшенням часу зростання/падіння ІС ми повинні доставляти енергію з більшою швидкістю. Щоб забезпечити джерело заряду, ми зазвичай розміщуємо конденсатори, що розшифрують, дуже близькі до кожної логічної ІС. Однак є проблема: коли ми виходимо за рамки самозонансних частот, конденсатори роз'єднання не можуть ефективно зберігати та передавати енергію, оскільки на цих частотах конденсатор буде діяти як індуктор.
Оскільки більшість ICS сьогодні мають час швидкого підйому/осені (близько 500 к.с.), нам потрібна додаткова структура роз'єднання з більш високою частотою самостійно, ніж у конденсатора роз'єднання. Прошаряча ємність планної плати може бути ефективною структурою роз'єднання за умови, що шари досить близькі один до одного, щоб забезпечити достатню ємність. Тому, крім загально використовуваних конденсаторів роз'єднання, ми вважаємо за краще використовувати чітко розташовані шари живлення та наземні шари, щоб забезпечити перехідну потужність цифрових ІМС.
Зверніть увагу, що завдяки процесу виготовлення загальної плати, ми зазвичай не маємо тонких ізоляторів між другим та третім шарами чотиришарової плати. Чотиришарова дошка з тонкими ізоляторами між другим і третім шаром може коштувати набагато дорожче, ніж звичайна чотиришарова дошка.