परम्परागत चार-तहको PCB स्ट्याकिङका बेफाइदाहरू

यदि इन्टरलेयर क्यापेसिटन्स पर्याप्त ठूलो छैन भने, विद्युतीय क्षेत्र बोर्डको अपेक्षाकृत ठूलो क्षेत्रमा वितरित गरिनेछ, जसले गर्दा इन्टरलेयर प्रतिबाधा कम हुन्छ र फिर्ती प्रवाह माथिल्लो तहमा फिर्ता प्रवाहित हुन सक्छ। यस अवस्थामा, यो सिग्नलद्वारा उत्पन्न हुने फिल्डले नजिकैको परिवर्तनशील लेयर सिग्नलको फिल्डमा हस्तक्षेप गर्न सक्छ। यो हामीले आशा गरेको कुरा होइन। दुर्भाग्यवश, ०.०६२ इन्चको ४-तह बोर्डमा, तहहरू धेरै टाढा छन् र इन्टरलेयर क्यापेसिटन्स सानो छ।
जब तार तह १ बाट तह ४ मा परिवर्तन हुन्छ वा यसको विपरीत हुन्छ, तब यो समस्या चित्रको रूपमा देखाइनेछ।
समाचार १३
रेखाचित्रले देखाउँछ कि जब सिग्नल लेयर १ बाट लेयर ४ (रातो रेखा) मा ट्र्याक हुन्छ, रिटर्न करेन्टले प्लेन (नीलो रेखा) पनि परिवर्तन गर्नुपर्छ। यदि सिग्नलको फ्रिक्वेन्सी पर्याप्त उच्च छ र प्लेनहरू एकसाथ नजिक छन् भने, रिटर्न करेन्ट ग्राउन्ड लेयर र पावर लेयर बीच रहेको इन्टरलेयर क्यापेसिटन्स मार्फत प्रवाह गर्न सक्छ। यद्यपि, रिटर्न करेन्टको लागि प्रत्यक्ष चालक जडानको अभावको कारणले गर्दा, रिटर्न मार्ग अवरुद्ध हुन्छ, र हामी यो अवरोधलाई तलको चित्रमा देखाइएको प्लेनहरू बीचको प्रतिबाधाको रूपमा सोच्न सक्छौं।
समाचार १४
यदि इन्टरलेयर क्यापेसिटन्स पर्याप्त ठूलो छैन भने, विद्युतीय क्षेत्र बोर्डको अपेक्षाकृत ठूलो क्षेत्रमा वितरित गरिनेछ, जसले गर्दा इन्टरलेयर प्रतिबाधा कम हुन्छ र फिर्ती प्रवाह माथिल्लो तहमा फिर्ता प्रवाहित हुन सक्छ। यस अवस्थामा, यो सिग्नलद्वारा उत्पन्न हुने क्षेत्रले नजिकैको परिवर्तनशील तह संकेतको क्षेत्रमा हस्तक्षेप गर्न सक्छ। यो हामीले आशा गरेको कुरा होइन। दुर्भाग्यवश, ०.०६२ इन्चको ४-तह बोर्डमा, तहहरू टाढा हुन्छन् (कम्तीमा ०.०२० इन्च), र इन्टरलेयर क्यापेसिटन्स सानो हुन्छ। फलस्वरूप, माथि वर्णन गरिएको विद्युतीय क्षेत्र हस्तक्षेप हुन्छ। यसले सिग्नल अखण्डता समस्याहरू निम्त्याउन सक्दैन, तर यसले निश्चित रूपमा थप EMI सिर्जना गर्नेछ। यही कारणले गर्दा, क्यास्केड प्रयोग गर्दा, हामी तहहरू परिवर्तन गर्नबाट जोगिन्छौं, विशेष गरी घडीहरू जस्ता उच्च आवृत्ति संकेतहरूको लागि।
तलको चित्रमा देखाइएको रिटर्न करेन्टले अनुभव गर्ने प्रतिबाधा कम गर्न ट्रान्जिसन पास होल नजिकै डिकपलिंग क्यापेसिटर थप्नु सामान्य अभ्यास हो। यद्यपि, यो डिकपलिंग क्यापेसिटर यसको कम स्व-अनुनाद आवृत्तिको कारणले VHF सिग्नलहरूको लागि अप्रभावी छ। २००-३०० मेगाहर्ट्ज भन्दा बढी फ्रिक्वेन्सी भएका AC सिग्नलहरूको लागि, हामी कम-प्रतिबाधा फिर्ता मार्ग सिर्जना गर्न डिकपलिंग क्यापेसिटरहरूमा भर पर्न सक्दैनौं। त्यसकारण, हामीलाई डिकपलिंग क्यापेसिटर (२००-३०० मेगाहर्ट्ज भन्दा कमको लागि) र उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूको लागि अपेक्षाकृत ठूलो इन्टरबोर्ड क्यापेसिटर चाहिन्छ।
समाचार १५
कुञ्जी सिग्नलको तह परिवर्तन नगरी यो समस्याबाट बच्न सकिन्छ। यद्यपि, चार-तह बोर्डको सानो इन्टरबोर्ड क्यापेसिटन्सले अर्को गम्भीर समस्या निम्त्याउँछ: पावर ट्रान्समिशन। घडी डिजिटल आईसीहरूलाई सामान्यतया ठूला क्षणिक पावर सप्लाई करेन्टहरू चाहिन्छ। आईसी आउटपुटको वृद्धि/पतन समय घट्दै जाँदा, हामीले उच्च दरमा ऊर्जा प्रदान गर्न आवश्यक छ। चार्ज स्रोत प्रदान गर्न, हामी सामान्यतया प्रत्येक तर्क आईसीको धेरै नजिक डिकपलिंग क्यापेसिटरहरू राख्छौं। यद्यपि, त्यहाँ एउटा समस्या छ: जब हामी स्व-अनुनाद फ्रिक्वेन्सीहरूभन्दा बाहिर जान्छौं, डिकपलिंग क्यापेसिटरहरूले कुशलतापूर्वक ऊर्जा भण्डारण र स्थानान्तरण गर्न सक्दैनन्, किनभने यी फ्रिक्वेन्सीहरूमा क्यापेसिटरले इन्डक्टरको रूपमा काम गर्नेछ।
आज धेरैजसो आईसीहरूमा द्रुत वृद्धि/पतन समय (लगभग ५०० पीएस) हुने भएकोले, हामीलाई डीकपलिंग क्यापेसिटरको भन्दा उच्च स्व-अनुनाद आवृत्ति भएको अतिरिक्त डीकपलिंग संरचना चाहिन्छ। सर्किट बोर्डको इन्टरलेयर क्यापेसिटेन्स एक प्रभावकारी डीकपलिंग संरचना हुन सक्छ, यदि तहहरू एकअर्काको नजिक छन् भने पर्याप्त क्यापेसिटेन्स प्रदान गर्न सकिन्छ। त्यसकारण, सामान्यतया प्रयोग हुने डीकपलिंग क्यापेसिटरहरूको अतिरिक्त, हामी डिजिटल आईसीहरूलाई क्षणिक शक्ति प्रदान गर्न नजिकको दूरीमा पावर तहहरू र ग्राउन्ड तहहरू प्रयोग गर्न रुचाउँछौं।
कृपया ध्यान दिनुहोस् कि सामान्य सर्किट बोर्ड निर्माण प्रक्रियाको कारण, हामीसँग सामान्यतया चार-तह बोर्डको दोस्रो र तेस्रो तहहरू बीच पातलो इन्सुलेटरहरू हुँदैनन्। दोस्रो र तेस्रो तहहरू बीच पातलो इन्सुलेटरहरू भएको चार-तह बोर्डको लागत परम्परागत चार-तह बोर्ड भन्दा धेरै बढी हुन सक्छ।