जब कोई पीसीबी इंजीनियर किसी उत्पाद का लेआउट तैयार करता है, तो इसमें सिर्फ़ घटकों की प्लेसमेंट और रूटिंग से कहीं ज़्यादा शामिल होता है। आंतरिक परतों में पावर और ग्राउंड प्लेन की डिज़ाइनिंग भी उतनी ही महत्वपूर्ण होती है। आंतरिक परतों के प्रबंधन के लिए पावर इंटीग्रिटी, सिग्नल इंटीग्रिटी, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कम्पैटिबिलिटी और मैन्युफैक्चरिबिलिटी के लिए डिज़ाइन पर विचार करना ज़रूरी होता है।
आंतरिक परतों और बाहरी परतों के बीच अंतर
बाहरी परतों का उपयोग घटकों को रूट करने और सोल्डर करने के लिए किया जाता है, जबकि आंतरिक परतें पावर और ग्राउंड प्लेन के लिए समर्पित होती हैं। ये परतें केवल बहुपरत बोर्डों में ही मौजूद होती हैं, जहाँ ये पावर और ग्राउंड के लिए मार्ग प्रदान करती हैं। सामान्य डिज़ाइन, जैसे कि डबल-लेयर, फोर-लेयर और सिक्स-लेयर बोर्ड, सिग्नल परतों और आंतरिक पावर/ग्राउंड परतों की संख्या को दर्शाते हैं।
आंतरिक परत डिज़ाइन
1. महत्वपूर्ण संकेतों के अंतर्गत भू-स्तर
उच्च गति, घड़ी और उच्च आवृत्ति संकेतों के लिए, इन संकेतों के ठीक नीचे एक ग्राउंड परत रखने से लूप पथ की लंबाई कम हो जाती है और विकिरण कम हो जाता है।
2. पावर प्लेन और ग्राउंड प्लेन क्षेत्र
उच्च-गति परिपथ डिज़ाइन में, पावर प्लेन विकिरण और सिस्टम हस्तक्षेप को न्यूनतम किया जाना चाहिए। आमतौर पर, पावर प्लेन का क्षेत्रफल ग्राउंड प्लेन से छोटा होना चाहिए ताकि ग्राउंड प्लेन पावर प्लेन को परिरक्षित कर सके। एक सामान्य नियम यह है कि पावर प्लेन को अंदर की ओर सिकोड़ा जाए। परावैद्युत मोटाई से दोगुनी ज़मीनी सतह की तुलना में.
3. परत स्टैकिंग योजना
युग्मन धारिता बनाने के लिए पावर प्लेन को उनके संगत ग्राउंड प्लेन के समीप होना चाहिए। यह, वियुग्मन संधारित्रों के साथ मिलकर, पावर प्लेन प्रतिबाधा को कम करता है और प्रभावी फ़िल्टरिंग प्रदान करता है।
4. संदर्भ तल चयन
संदर्भ तल का चुनाव महत्वपूर्ण है। हालाँकि पावर और ग्राउंड प्लेन दोनों ही संदर्भ के रूप में कार्य कर सकते हैं, ग्राउंड प्लेन आमतौर पर बेहतर परिरक्षण प्रदान करता है क्योंकि यह आमतौर पर ग्राउंडेड होता है। संदर्भ तल के रूप में ग्राउंड प्लेन को प्राथमिकता दी जाती है।
5. क्रॉस-एरिया रूटिंग से बचें
आसन्न परतों में महत्वपूर्ण संकेतों को क्रॉस-सेगमेंटेड क्षेत्रों में विभाजित नहीं किया जाना चाहिए। क्रॉस-सेगमेंटेशन बड़े सिग्नल लूप बना सकता है, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण विकिरण और युग्मन हो सकता है।
6. पावर और ग्राउंड रूटिंग
ग्राउंड प्लेन की अखंडता बनाए रखें। सिग्नल लाइनों को इसके माध्यम से रूट करने से बचें। यदि सिग्नल घनत्व अधिक है, तो पावर प्लेन के किनारों के साथ रूटिंग करने पर विचार करें।
आंतरिक परत निर्माण
आंतरिक परतों की निर्माण प्रक्रिया जटिल पीसीबी निर्माण प्रक्रिया का केवल एक हिस्सा है। आंतरिक परत के उत्पादन में प्रक्रिया के अन्य चरणों, जैसे लेमिनेशन और ड्रिलिंग सहनशीलता, को भी ध्यान में रखना आवश्यक है, जो गुणवत्ता और उत्पादन को प्रभावित कर सकते हैं। बहु-परत पीसीबी, विशेष रूप से, एकल या द्वि-परत बोर्डों की तुलना में अधिक जटिल प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। डिज़ाइनरों को डिज़ाइन चरण के दौरान इन जटिलताओं पर विचार करना चाहिए।
1. गैर-कार्यात्मक पैड (एनएफपी) हटाएँ
नॉन-फंक्शनल पैड (NFPs) आंतरिक परतों में स्थित पैड होते हैं जो किसी भी नेटवर्क से जुड़े नहीं होते। PCB निर्माण के दौरान, NFPs को हटा दिया जाता है क्योंकि ये उत्पाद की कार्यक्षमता को प्रभावित नहीं करते, लेकिन गुणवत्ता और उत्पादन क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं।
（PIC-PCB आंतरिक परत-4）
2. बीजीए क्षेत्रों में घने मार्गों को संभालना
BGA उपकरणों में अक्सर छोटे फुटप्रिंट होते हैं और पिन सघन रूप से पैक होते हैं, जिससे वाया फैन-आउट सघन हो जाते हैं। निर्माण के दौरान, लेमिनेशन और ड्रिलिंग के दौरान शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए, वाया को ट्रेस और कॉपर क्षेत्रों से सुरक्षित दूरी बनाए रखनी चाहिए। यदि वाया के बीच कॉपर को बरकरार नहीं रखा जा सकता, तो इससे नेटवर्क में ओपन सर्किट हो सकता है। CAM इंजीनियरों को नेटवर्क कनेक्टिविटी सुनिश्चित करने के लिए वाया के बीच कॉपर ब्रिज जोड़कर इस समस्या का समाधान करना चाहिए।
3. आंतरिक परत डिज़ाइन विसंगतियों को संबोधित करें
नेगेटिव फ़िल्मों का उपयोग करने वाले आंतरिक परत डिज़ाइनों में, यदि सभी वाया तांबे से पूरी तरह अलग कर दिए जाते हैं, तो कोई कार्यात्मक कनेक्शन प्राप्त नहीं होता है। ऐसे डिज़ाइन आंतरिक परत को अप्रभावी बना देते हैं। निर्माता डिज़ाइनरों से पुष्टि करेंगे कि क्या डिज़ाइन जानबूझकर किया गया है या तांबे को किसी नेटवर्क से नहीं जोड़ा गया है।
4. आंतरिक परतों में नकारात्मक फिल्म अड़चनें
आंतरिक परतों में पावर और ग्राउंड प्लेन के विभाजन के दौरान, सघन वाया नेटवर्क चालकता में रुकावटें पैदा कर सकते हैं। यदि पावर नेटवर्क को जोड़ने वाला कॉपर ब्रिज बहुत संकरा है, तो वह पर्याप्त करंट नहीं ले जा सकता, जिससे बोर्ड में खराबी आ सकती है। गंभीर मामलों में, रुकावटें खुले सर्किट का कारण बन सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप डिज़ाइन में खराबी आ सकती है।
इन विचारों को ध्यान में रखकर, पीसीबी इंजीनियर आंतरिक परतों की विनिर्माण क्षमता और विश्वसनीयता को बढ़ा सकते हैं, तथा निर्माण के दौरान डिजाइन संबंधी खामियों से बच सकते हैं।
