Projektanci mogą projektować płytki drukowane (PCB) z nieparzystą liczbą warstw. Jeśli trasowanie nie wymaga dodatkowej warstwy, po co w ogóle ją stosować? Czy redukcja liczby warstw nie sprawiłaby, że płytka byłaby cieńsza? Gdyby płytka miała o jedną warstwę mniej, czy koszt nie byłby niższy? Jednak w niektórych przypadkach dodanie dodatkowej warstwy może faktycznie obniżyć koszty.

Struktura płytki drukowanej

Płytki drukowane mają dwie różne struktury: strukturę rdzenia i strukturę folii.
 
W strukturze rdzeniowej wszystkie warstwy przewodzące płytki drukowanej są nałożone na materiał rdzenia; w strukturze foliowej tylko wewnętrzna warstwa przewodząca płytki drukowanej jest nałożona na materiał rdzenia, a zewnętrzna warstwa przewodząca to płytka dielektryczna pokryta folią. Wszystkie warstwy przewodzące są połączone ze sobą za pomocą dielektryka w procesie laminowania wielowarstwowego.  
Materiałem jądrowym jest dwustronnie powlekana foliami płytka drukowana w fabryce. Ponieważ każdy rdzeń ma dwie strony, po pełnym wykorzystaniu liczba warstw przewodzących płytki PCB jest parzysta. Dlaczego nie zastosować folii po jednej stronie, a struktury rdzenia po drugiej? Głównymi powodami są: koszt płytki PCB i jej krzywizna.  
       

Zaleta ekonomiczna płytek drukowanych o parzystej warstwie

Ze względu na mniejszą liczbę warstw dielektrycznych i folii, koszt surowców dla płytek PCB o nieparzystych numerach jest nieco niższy niż dla płytek PCB o parzystych numerach. Jednak koszt przetwarzania płytek PCB o nieparzystych numerach warstw jest znacznie wyższy niż w przypadku płytek PCB o parzystych numerach warstw. Koszt przetwarzania warstwy wewnętrznej jest taki sam, ale struktura folii/rdzenia znacznie zwiększa koszt przetwarzania warstwy zewnętrznej.  
Płytki PCB o nieparzystej warstwie wymagają niestandardowego procesu łączenia warstw laminowanego rdzenia, opartego na procesie tworzenia struktury rdzenia. Zakłady, które dodają folię poza strukturą rdzenia, będą charakteryzować się niższą wydajnością w porównaniu ze strukturą rdzenia. Rdzeń zewnętrzny wymaga dodatkowej obróbki przed laminowaniem, co zwiększa ryzyko zarysowań i błędów trawienia na warstwie zewnętrznej.  
 
       

Zrównoważona konstrukcja zapobiega zginaniu

Najlepszym powodem, dla którego nie należy projektować płytek PCB z nieparzystymi warstwami, jest to, że płytki z nieparzystymi warstwami mają tendencję do wyginania się. Gdy płytka PCB stygnie po procesie łączenia obwodów wielowarstwowych, różne naprężenia laminacji rdzenia i folii mogą spowodować jej wypaczenie. Wraz ze wzrostem grubości płytki wzrasta ryzyko wygięcia kompozytowej płytki PCB o dwóch różnych strukturach. Kluczem do wyeliminowania wygięcia płytki jest zastosowanie zrównoważonego układu warstw.  
Chociaż płytki PCB wygięte w pewnym stopniu spełniają wymagania specyfikacji, późniejsza wydajność obróbki będzie niższa, co przełoży się na wzrost kosztów. Ponieważ montaż wymaga specjalistycznego sprzętu i procesów, dokładność rozmieszczenia komponentów ulega obniżeniu, co negatywnie wpływa na jakość.  
       

Użyj płytki PCB o parzystej liczbie warstw

W przypadku nieparzystej liczby warstw PCB w projekcie, poniższe metody mogą być wykorzystane do uzyskania zrównoważonego ułożenia warstw, obniżenia kosztów produkcji PCB i uniknięcia gięcia PCB. Poniższe metody zostały uszeregowane według preferencji.  
Warstwę sygnałową i jej wykorzystanie. Tę metodę można zastosować, jeśli płytka PCB jest zaprojektowana z parzystą liczbą warstw zasilania i nieparzystą liczbą warstw sygnałowych. Dodatkowe warstwy nie zwiększają kosztów, ale mogą skrócić czas dostawy i poprawić jakość płytki PCB.  
Dodaj dodatkową płaszczyznę zasilania. Tę metodę można zastosować, jeśli płytka PCB jest zaprojektowana z nieparzystą liczbą warstw zasilania i parzystą liczbą warstw sygnałowych. Łatwym sposobem na to jest dodanie warstwy uziemienia pośrodku stosu bez zmiany innych ustawień. Najpierw ułóż warstwy nieparzyste na płytce PCB, a następnie skopiuj warstwy uziemienia na środku i zaznacz pozostałe warstwy. Ma to taką samą charakterystykę elektryczną jak folia pogrubiona.  
Dodaj pustą warstwę sygnałową w pobliżu środka stosu PCB. Takie podejście minimalizuje nierównowagę stosu i poprawia jakość PCB. Najpierw poprowadź nieparzyste warstwy, następnie dodaj pustą warstwę sygnałową i opisz pozostałe warstwy. Stosowane w obwodach mikrofalowych i obwodach z mediami mieszanymi (ośrodkami o różnych stałych dielektrycznych).  
       

Zalety zbalansowanych płytek PCB

Niski koszt, niełatwe do zgięcia, krótki czas dostawy i gwarancja jakości.