Si la capacitancia de la capa intermedia no es lo suficientemente grande, el campo eléctrico se distribuirá sobre un área relativamente grande de la placa, de modo que la impedancia de la capa intermedia se reduce y la corriente de retorno puede fluir de regreso a la capa superior.En este caso, el campo generado por esta señal puede interferir con el campo de la señal de capa cambiante cercana.Esto no es lo que esperábamos en absoluto.Desafortunadamente, en una placa de 4 capas de 0,062 pulgadas, las capas están muy separadas y la capacitancia entre capas es pequeña.
Cuando el cableado cambia de la capa 1 a la capa 4 o viceversa, se producirá este problema que se muestra en la imagen.

El diagrama muestra que cuando la señal va de la capa 1 a la capa 4 (línea roja), la corriente de retorno también debe cambiar de plano (línea azul).Si la frecuencia de la señal es lo suficientemente alta y los planos están muy juntos, la corriente de retorno puede fluir a través de la capacitancia entre capas que existe entre la capa de tierra y la capa de energía.Sin embargo, debido a la falta de una conexión conductora directa para la corriente de retorno, el camino de retorno se interrumpe y podemos pensar en esta interrupción como una impedancia entre planos que se muestra en la imagen de abajo.

Si la capacitancia de la capa intermedia no es lo suficientemente grande, el campo eléctrico se distribuirá sobre un área relativamente grande de la placa, de modo que la impedancia de la capa intermedia se reduce y la corriente de retorno puede fluir de regreso a la capa superior.En este caso, el campo generado por esta señal puede interferir con el campo de la señal de capa cambiante cercana.Esto no es lo que esperábamos en absoluto.Desafortunadamente, en una placa de 4 capas de 0,062 pulgadas, las capas están muy separadas (al menos 0,020 pulgadas) y la capacitancia entre capas es pequeña.Como resultado, se produce la interferencia del campo eléctrico descrita anteriormente.Es posible que esto no cause problemas de integridad de la señal, pero ciertamente creará más EMI.Por eso, al utilizar la cascada, evitamos cambiar de capa, especialmente para señales de alta frecuencia como los relojes.
Es una práctica común agregar un capacitor de desacoplamiento cerca del orificio de paso de transición para reducir la impedancia experimentada por la corriente de retorno que se muestra en la imagen de abajo.Sin embargo, este condensador de desacoplamiento no es eficaz para señales VHF debido a su baja frecuencia de autorresonancia.Para señales de CA con frecuencias superiores a 200-300 MHz, no podemos confiar en condensadores de desacoplamiento para crear una ruta de retorno de baja impedancia.Por lo tanto, necesitamos un condensador de desacoplamiento (para frecuencias inferiores a 200-300 MHz) y un condensador interplaca relativamente grande para frecuencias más altas.

Este problema se puede evitar si no se cambia la capa de la señal clave.Sin embargo, la pequeña capacitancia interplaca de la placa de cuatro capas conduce a otro problema grave: la transmisión de energía.Los circuitos integrados de reloj digital generalmente requieren grandes corrientes de suministro de energía transitorias.A medida que disminuye el tiempo de subida/bajada de la producción de circuitos integrados, necesitamos entregar energía a un ritmo mayor.Para proporcionar una fuente de carga, normalmente colocamos condensadores de desacoplamiento muy cerca de cada IC lógico.Sin embargo, existe un problema: cuando vamos más allá de las frecuencias de autorresonancia, los condensadores de desacoplamiento no pueden almacenar ni transferir energía de manera eficiente, porque a estas frecuencias el condensador actuará como un inductor.
Dado que la mayoría de los circuitos integrados actuales tienen tiempos de subida/caída rápidos (alrededor de 500 ps), necesitamos una estructura de desacoplamiento adicional con una frecuencia de autorresonancia más alta que la del condensador de desacoplamiento.La capacitancia entre capas de una placa de circuito puede ser una estructura de desacoplamiento eficaz, siempre que las capas estén lo suficientemente cerca entre sí para proporcionar suficiente capacitancia.Por lo tanto, además de los condensadores de desacoplamiento comúnmente utilizados, preferimos utilizar capas de energía y capas de tierra estrechamente espaciadas para proporcionar energía transitoria a los circuitos integrados digitales.
Tenga en cuenta que debido al proceso común de fabricación de placas de circuito, generalmente no tenemos aislantes delgados entre la segunda y tercera capa de la placa de cuatro capas.Un tablero de cuatro capas con aislantes delgados entre la segunda y la tercera capa puede costar mucho más que un tablero de cuatro capas convencional.