Недостатоци на традиционалното четирислојно редење на ПХБ

Ако меѓуслојната капацитивност не е доволно голема, електричното поле ќе се дистрибуира на релативно голема површина на плочата, така што меѓуслојната импеданса ќе се намали и повратната струја може да тече назад кон горниот слој.Во овој случај, полето генерирано од овој сигнал може да се меша со полето на сигналот на блискиот променлив слој.Ова воопшто не е она на што се надевавме.За жал, на 4-слојна плоча од 0,062 инчи, слоевите се многу оддалечени, а меѓуслојната капацитивност е мала
Кога жиците се менуваат од слој 1 во слој 4 или обратно, тогаш овој проблем ќе биде прикажан на сликата
вести13
Дијаграмот покажува дека кога сигналот се движи од слојот 1 до слојот 4 (црвена линија), повратната струја исто така мора да ја промени рамнината (сина линија).Ако фреквенцијата на сигналот е доволно висока и рамнините се блиску една до друга, повратната струја може да тече низ меѓуслојната капацитивност што постои помеѓу слојот на земјата и слојот на моќност.Меѓутоа, поради недостаток на директна спроводлива врска за повратната струја, повратната патека е прекината, а овој прекин може да го замислиме како импеданса помеѓу рамнините прикажани како на сликата подолу.
вести14
Ако меѓуслојната капацитивност не е доволно голема, електричното поле ќе се дистрибуира на релативно голема површина на плочата, така што меѓуслојната импеданса ќе се намали и повратната струја може да тече назад кон горниот слој.Во овој случај, полето генерирано од овој сигнал може да се меша со полето на сигналот на блискиот променлив слој.Ова воопшто не е она на што се надевавме.За жал, на 4-слојна плоча од 0,062 инчи, слоевите се оддалечени (најмалку 0,020 инчи), а меѓуслојната капацитивност е мала.Како резултат на тоа, се јавува пречки на електричното поле опишано погоре.Ова можеби нема да предизвика проблеми со интегритетот на сигналот, но сигурно ќе создаде повеќе EMI.Ова е причината зошто, при користење на каскадата, избегнуваме менување на слоеви, особено за сигнали со висока фреквенција, како што се часовниците.
Вообичаена практика е да се додаде кондензатор за одвојување во близина на дупката за премин за да се намали импедансата што ја доживува повратната струја прикажана на сликата подолу.Сепак, овој кондензатор за одвојување е неефикасен за VHF сигналите поради неговата ниска саморезонантна фреквенција.За AC сигнали со фреквенции повисоки од 200-300 MHz, не можеме да се потпреме на одвојување на кондензаторите за да создадеме повратна патека со ниска импеданса.Затоа, потребен ни е кондензатор за одвојување (за под 200-300 MHz) и релативно голем меѓуборбен кондензатор за повисоки фреквенции.
вести15
Овој проблем може да се избегне со непромена на слојот на клучниот сигнал.Сепак, малата меѓутабла капацитивност на четирислојната плоча доведува до уште еден сериозен проблем: пренос на енергија.Часовникот за дигитални слики обично бараат големи минливи струи на напојување.Како што се намалува времето на пораст/пад на излезот на IC, треба да испорачаме енергија со поголема брзина.За да обезбедиме извор на полнење, ние обично поставуваме кондензатори за одвојување многу блиску до секој логички ИЦ.Сепак, постои проблем: кога одиме подалеку од саморезонантните фреквенции, кондензаторите за одвојување не можат ефикасно да складираат и пренесуваат енергија, бидејќи на овие фреквенции кондензаторот ќе дејствува како индуктор.
Бидејќи повеќето IC денес имаат брзи времиња на пораст/паѓање (околу 500 ps), потребна ни е дополнителна структура за одвојување со поголема саморезонантна фреквенција од онаа на кондензаторот за одвојување.Меѓуслојната капацитивност на плочката може да биде ефективна структура за одвојување, под услов слоевите да се доволно блиску еден до друг за да обезбедат доволен капацитет.Затоа, покрај вообичаено користените кондензатори за одвојување, претпочитаме да користиме тесно распоредени напојувачки слоеви и слоеви за заземјување за да обезбедиме минливо напојување на дигиталните уреди.
Ве молиме имајте предвид дека поради заедничкиот процес на производство на кола, обично немаме тенки изолатори помеѓу вториот и третиот слој на четирислојната плоча.Четирислојна плоча со тенки изолатори помеѓу вториот и третиот слој може да чини многу повеќе од конвенционалната четирислојна плоча.