精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
PCB（プリント基板）を設計する際に考慮しなければならない最も基本的な問題の1つは、回路に必要な機能を実現するためにどれだけの配線層、接地面、電源面が必要か、およびプリント基板の配線層、接地面、電源が必要かである。平面層数の決定は、回路機能、信号完全性、EMI、EMC、製造コストなどの要求と関係がある。ほとんどの設計では、PCBパフォーマンス要件、目標コスト、製造技術、およびシステムの複雑さに関して競合する要件が多数存在します。PCB積層板の設計は通常、様々な要因を考慮した上でトレードオフによって決定される。高速デジタル回路と無線回路は通常、多層基板設計を採用している。
キャスケーディングデザインで注意すべき8つの原則は、以下に記載されています。
1.階層化
多層PCBでは、通常は信号層（S）、電力（P）平面、および地面（GND）平面を含んでいます。パワー平面と地面平面は通常、分割なしの固体平面である。これらは,隣接する信号のトレースの電流に対して良い低インピーダンス電流リターンパスを提供します.信号層は主にこれらの電源または地面参照平面層の間に位置し、対称ストリップラインまたは非対称ストリップラインを形成します。多層PCBの上層と下層は,通常,部品と少数の痕跡を置くために使用されます.これらの信号の痕跡は、痕跡によって生成される直接放射線を減らすために長すぎないでください。
2.単一電源基準平面（電源平面）の決定
デカップリングコンデンサーを使用することは,電源の整合性を解決するための重要な措置です.デカップリングコンデンサーは,PCBの上層と下層にのみ置くことができます.分離コンデンサーの痕跡,パッド,および通路は,分離コンデンサーの効果に深刻な影響を与えるでしょう.これは,デカップリングコンデンサーを接続する痕跡が設計するときにできるだけ短く広くなるべきであり,ビアスに接続されたワイヤーもできるだけ短く保つべきです.例えば,高速デジタル回路では,分離コンデンサーをPCBの上層に置き,高速デジタル回路 (プロセッサなど) に第2層を電源層として割り当て,第3層を信号層として使用し,第4層を信号層として使用できます.高速デジタル回路地として設定。
さらに,同じ高速デジタルデバイスによって運転される信号トレースが参照平面と同じ電源層を使用し,この電源層が高速デジタルデバイスの電源層であることを確認しよう.
3.多力参照平面を決定します
マルチパワー参照平面は,異なる電圧のいくつかの物理領域に分けられます.信号層が多電源層に近い場合,近くの信号層の信号電流は望ましくないリターンパスに遭遇し,リターンパスのギャップを引き起こします.高速デジタル信号の場合,この不合理なリターンパス設計は深刻な問題を引き起こす可能性があります.
4.複数の地面参照平面（地面平面）を決定する
複数の接地基準面（接地面）は良好な低インピーダンス電流リターン経路を提供することができ、これによりコモンモードEMlを低減することができる。接地面と電源面は密接に結合され、信号層も隣接する参照面と密接に結合されなければならない。これは、層間媒体の厚さを小さくすることによって達成することができる。
5.Reasonably 配線の組み合わせを設計します
信号パスによってスパンされた2つの層は「配線組み合わせ」と呼ばれます。最もよい配線組み合わせ設計は、参照平面の1つのポイント（表面）から別のポイント（表面）に戻る電流を避けることです。複雑な配線を完了するために,層から層へのトレースの変換は避けられません.信号層間を切り替えるときは,リターン電流が一つの参照平面から別の平面にスムーズに流れることを確認します.設計では,接線組み合わせとして隣接する層を使用することは合理的です.信号パスが複数の層を横断する必要がある場合,通常,複数の層を通過するパスがリターン電流にスムーズではないため,配線組み合わせとして使用することは合理的な設計ではありません.地面のバウンスを減らすことは,ビアの近くに分離コンデンサーを置くか,参照平面間の介電体の厚さを減らすことによって可能ですが,それは良い設計ではありません.
6.配線方向を設定
同じ信号層では,配線方向のほとんどが一致しており,隣接する信号層の配線方向に正交である必要があります.例えば、一つの信号層の配線方向は「Y軸」方向として設定することができ、他の隣接する信号層の配線方向は「X軸」方向として設定することができる。
7.Adopt偶数の層構造
設計されたPCBスタックから,ほとんどすべての古典的なスタックデザインは偶数層ではなく偶数層であることがわかります.この緊急事態は以下のように多くの要因によって引き起こされます。
印刷回路板の製造プロセスから,回路板内のすべての伝導層がコア層に保存されていることが理解できます.コア層の材料は一般的に二面上層である。コア層が完全に利用されるとき、印刷回路板の伝導層 数は偶数です。
偶数プリント基板はコストメリットがある。誘電体と銅の層が欠けているため、奇数番号のプリント配線板の原材料コストは偶数番号のプリント配線板のコストよりやや低い。しかし、奇数番号のプリント配線板はコア層構造プロセスに加えて非標準の積層コア層接着プロセスを追加する必要があるため、奇数番号のプリント配線板の加工コストは偶数番号のプリント配線板より明らかに高い。通常のコア層構造と比較して、コア層構造に銅を添加すると、生産効率の低下と生産サイクルの延長につながる。積層及び接着の前に、外側コア層は追加の処理を必要とし、これは外側層のスクラッチ及び誤ったエッチングのリスクを高める。追加の外層処理により、製造コストが大幅に増加します。
プリント基板が多層回路結合中である場合、内外層が冷却されると、異なる積層張力がプリント基板を異なる程度に曲げることになる。また、基板厚が増加するにつれて、2つの異なる構造を有する複合プリント基板が湾曲するリスクが大きくなる。奇数番号の基板は曲がりやすく、偶数番号のプリント基板は基板の曲がりを避けることができます。
設計時,奇数の層が堆積されている場合,以下の方法を使用して層の数を増やすことができます.
設計印刷回路板の電源層が偶数であり、信号層が奇数である場合、信号層を追加する方法を採用することができます。追加された信号層は,コストの増加につながらないが,処理時間を短縮し,プリント回路板の品質を向上させることができます.
印刷回路板を奇数の電源層と偶数の信号層で設計する場合は,電源層を追加する方法を使用できます.別の簡単な方法は,他の設定を変更せずにスタックの真ん中に地層を追加することです.つまり,印刷回路板をまず奇数の層にルートし,その後真ん中に地層をコピーすることです.
マイクロ波回路や混合媒体（異なる介電定数）回路では、スタックの不均衡を最小限に抑えるためにプリント回路板スタックの中央の近くに空の信号層を追加することができます。
8.コストの考慮
製造コストの面では,同じPCB面積で,多層回路板のコストは単層回路板と二層回路板のコストより間違いなく高く,層が多くなるほど,コストが高くなります.しかし,回路機能の実現と回路板の小型化を考慮し,信号の整合性,EMl,EMCなどの性能指標を確保するときは,多層回路板を可能な限り使用する必要があります.包括的な評価では,多層回路板と単層回路板のコスト差は予想よりはるかに高くなりません.
