1. تحديد شكل اللوح وحجمه وعدد طبقاته تواجه أي لوحة دوائر مطبوعة متعددة الطبقات صعوبة في التجميع مع أجزاء هيكلية أخرى. لذلك، يجب أن يتناسب شكل وحجم لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات مع هيكل المنتج ككل. ومع ذلك، من منظور تقنية الإنتاج، يجب أن تكون بسيطة قدر الإمكان، وعادةً ما تكون مستطيلة الشكل من حيث نسبة الطول إلى العرض، لتسهيل التجميع، وتحسين كفاءة الإنتاج، وخفض تكاليف العمالة.
يجب تحديد عدد الطبقات وفقًا لمتطلبات أداء الدائرة، وحجم اللوحة، وكثافتها. بالنسبة للوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات، تُعدّ لوحات 4L و6L الأكثر استخدامًا. على سبيل المثال، لوحات 4L تتكون من طبقتين موصلتين (سطح المكونات وسطح اللحام)، وطبقة طاقة، وطبقة تأريض.
يجب أن تكون طبقات لوحة PCB متعددة الطبقات متناظرة، ومن الأفضل أن يكون هناك طبقات نحاسية متساوية، أي أربع أو ست أو ثماني طبقات، وما إلى ذلك. بسبب الترقق غير المتماثل، فإن سطح اللوحة عرضة للتشوه، وخاصة بالنسبة للوحة PCB متعددة الطبقات المثبتة على السطح، والتي يجب الاهتمام بها أكثر.
2. موقع واتجاه المكونات ينبغي أولاً مراعاة موقع واتجاه وضع المكونات من منظور مبدأ الدائرة، وذلك لمواكبة تطورها. يؤثر اختيار الموقع بشكل مباشر على أداء لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات، وخاصةً الدوائر التناظرية عالية التردد، والتي تتطلب تحديدًا دقيقًا لموقع الأجهزة ووضعها.
يُعدّ التوزيع المناسب للمكونات، إلى حد ما، مؤشرًا على نجاح تصميم لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات. لذلك، عند تحديد تصميم لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات وتحديد التصميم العام، ينبغي إجراء تحليل مفصل لمبدأ الدائرة، وتحديد مواقع المكونات الخاصة (مثل الدائرة المتكاملة كبيرة الحجم، والترانزستور عالي القدرة، ومصدر الإشارة، إلخ)، ثم ترتيب المكونات الأخرى لتجنب عوامل التداخل المحتملة.
من ناحية أخرى، ينبغي مراعاة الهيكل العام للوحة PCB متعددة الطبقات لتجنب عدم انتظام ترتيب المكونات وفوضى مكوناتها. فهذا لا يؤثر فقط على جمالية اللوحة، بل يُسبب أيضًا صعوبات كبيرة في التجميع والصيانة.
3. متطلبات تخطيط الأسلاك ومنطقة الأسلاك بشكل عام، يتم توصيل لوحة PCB متعددة الطبقات وفقًا لوظائف الدائرة. عند توصيل الطبقة الخارجية، يلزم توصيل المزيد من الأسلاك على سطح اللحام وتقليلها على سطح المكونات، مما يُسهّل صيانة لوحة PCB متعددة الطبقات واستكشاف أخطائها وإصلاحها.
عادةً ما تُركّب الأسلاك الرقيقة والكثيفة وخطوط الإشارة المعرضة للتداخل في الطبقة الداخلية. يجب توزيع مساحة كبيرة من رقائق النحاس بالتساوي على الطبقتين الداخلية والخارجية، مما يُساعد على تقليل انحناء اللوحة والحصول على طلاء أكثر تجانسًا على السطح أثناء عملية الطلاء الكهربائي.
لمنع حدوث ماس كهربائي بين الطبقات بسبب معالجة الشكل والأسلاك المطبوعة والمعالجة الميكانيكية، يجب أن تكون المسافة بين الأنماط الموصلة لمناطق الأسلاك الداخلية والخارجية وحافة اللوحة أكبر من 50 مل.
4. متطلبات اتجاه السلك وعرض الخط يجب أن يفصل توصيل لوحة PCB متعددة الطبقات طبقة الطاقة وطبقة الأرض وطبقة الإشارة لتقليل التداخل بين الطاقة والأرض والإشارة.
يجب أن تكون خطوط لوحين متعددي الطبقات متجاورين متعامدة أو مائلة أو منحنية قدر الإمكان، بدلاً من خطوط متوازية، وذلك لتقليل الترابط والتداخل بين الطبقات. كما يجب أن تكون الأسلاك قصيرة قدر الإمكان، خاصةً لدوائر الإشارة الصغيرة. كلما قصرت الأسلاك، قلّت المقاومة والتداخل.
يجب أن تتجنب خطوط الإشارة في نفس الطابق الزوايا الحادة عند تغيير الاتجاه. يجب تحديد عرض السلك وفقًا لمتطلبات التيار والممانعة للدائرة. يجب أن يكون خط دخل الطاقة أكبر وخط الإشارة أصغر نسبيًا.
بالنسبة للوحات الرقمية العامة، يمكن أن يكون عرض خط إدخال الطاقة 50 ~ 80 مل، ويمكن أن يكون عرض خط خط الإشارة 6 ~ 10 مل.
عند توصيل الأسلاك، يجب أيضًا ملاحظة أن عرض الخطوط يجب أن يكون متسقًا قدر الإمكان، وذلك لتجنب التكاثف والترقق المفاجئ للأسلاك، مما يساعد على مطابقة المعاوقة.
5. متطلبات حجم ثقب الحفر والوسادة يرتبط حجم ثقب المكونات على لوحة PCB متعددة الطبقات بحجم دبابيس المكونات المختارة. إذا كان ثقب الحفر صغيرًا جدًا، فسيؤثر ذلك على تركيب الجهاز ولحامه؛ فثقب الحفر كبير جدًا، ونقطة اللحام غير ممتلئة بما يكفي أثناء اللحام. بشكل عام، تُحسب قطر ثقب المكون وحجم الوسادة كالتالي:
※قطر فتحة المكون = قطر دبوس المكون (أو الخط القطري) + (10 ~ 30 مل)
※قطر وسادة العنصر ≥ قطر فتحة العنصر +18 مل
أما قطر فتحة الثقب، فيُحدد أساسًا بسمك اللوح النهائي. بالنسبة للألواح متعددة الطبقات عالية الكثافة، ينبغي التحكم فيه عمومًا ضمن نطاق سمك اللوح: قطر الفتحة ≤ 5:1.
طريقة حساب VIAPAD هي: قطر الوسادة عبر القطر ≥ قطرها عبر القطر +12 مل.

6. متطلبات الطبقة المستوية الداخلية وتقسيم الطبقة الأرضية في لوحة PCB متعددة الطبقات، توجد طبقة طاقة واحدة على الأقل وطبقة أرضية واحدة. ولأن جميع الفولتية في لوحة PCB متعددة الطبقات متصلة بنفس طبقة الطاقة، يجب تقسيم طبقة الطاقة وعزلها. عادةً، يتراوح حجم خط التقسيم بين 20 و80 مل. كلما زاد الجهد، زاد سمك خط التقسيم.
من أجل زيادة الموثوقية وتقليل اللحام الافتراضي الناجم عن امتصاص الحرارة المعدنية على مساحة كبيرة في عملية اللحام.
فتحة لوحة العزل ≥ فتحة الحفر +20 مل
7. متطلبات التباعد الآمن يجب أن يتوافق ضبط مسافة الأمان مع متطلبات السلامة الكهربائية. وبشكل عام، يجب ألا يقل الحد الأدنى للمسافة بين الموصل الخارجي والداخلي عن 4 مل. وفي حال إمكانية ترتيب الأسلاك، يجب أن تكون المسافة بينهما كبيرة قدر الإمكان، وذلك لتحسين جودة المنتج النهائي وتقليل احتمالية تلف اللوحة النهائية.
8. تحسين قدرة اللوحة بأكملها على مقاومة التداخل. يجب أن يُراعي تصميم لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات قدرة اللوحة بأكملها على مقاومة التداخل. الطرق العامة هي:
قم بإضافة مكثف الترشيح بالقرب من مصدر الطاقة والأرض لكل IC، وتكون السعة عادةً 473 أو 104.
بالنسبة للإشارات الحساسة على لوحة الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات، يجب إضافة أسلاك الحماية المصاحبة بشكل منفصل، ويجب أن يكون التوصيل بالقرب من مصادر الإشارة أقل قدر ممكن.
اختر نقطة تأريض معقولة.