Општо земено, постојат две главни правила за ламиниран дизајн:
1. Секој слој за рутирање мора да има соседен референтен слој (напојување или формирање);
2. Соседниот главен слој за напојување и земјата треба да се држат на минимално растојание за да се обезбеди голем капацитет за спојување;
Следново е пример за стек од два до осум слоја:
A. еднострана PCB плоча и двострана PCB плоча ламинирана
За два слоја, бидејќи бројот на слоеви е мал, нема проблем со ламинирањето. Контролата на EMI зрачењето главно се зема предвид од ожичувањето и распоредот;
Електромагнетната компатибилност на еднослојните и двослојните плочи станува сè поизразена. Главната причина за овој феномен е тоа што површината на сигналната јамка е преголема, што не само што произведува силно електромагнетно зрачење, туку и го прави колото чувствително на надворешни пречки. Наједноставниот начин за подобрување на електромагнетната компатибилност на линијата е да се намали површината на јамката на критичниот сигнал.
Критичен сигнал: Од перспектива на електромагнетната компатибилност, критичниот сигнал главно се однесува на сигналот што произведува силно зрачење и е чувствителен на надворешниот свет. Сигналите што можат да произведат силно зрачење се обично периодични сигнали, како што се ниски сигнали на часовници или адреси. Сигналите чувствителни на пречки се оние со ниски нивоа на аналогни сигнали.
Еднослојните и двослојните плочи обично се користат во дизајни за симулација на ниска фреквенција под 10 KHz:
1) Насочете ги енергетските кабли на истиот слој радијално и минимизирајте ја збирот од должините на водовите;
2) Кога ги поставувате жицата за напојување и заземјувањето блиску една до друга; Поставете жица за заземјување во близина на жицата за клучен сигнал што е можно поблиску. Така, се формира помала површина на јамката и се намалува чувствителноста на зрачењето во диференцијален режим на надворешни пречки. Кога се додава жица за заземјување до жицата за сигнал, се формира коло со најмала површина, а струјата на сигналот мора да се насочи низ ова коло, а не низ другата патека за заземјување.
3) Ако е двослојна печатена плоча, може да биде од другата страна на печатената плоча, блиску до сигналната линија подолу, по должината на сигналната линија, поставена е заземјувачка жица, линија што е можно поширока. Добиената површина на печатената плоча е еднаква на дебелината на печатената плоча помножена со должината на сигналната линија.
Б. Ламинација на четири слоја
1. Сиг-гнд (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
За двата ламинирани дизајни, потенцијалниот проблем е со традиционалната дебелина на плочата од 1,6 mm (62 mil). Растојанието меѓу слоевите ќе стане големо, што не само што ќе биде погодно за контролна импеданса, меѓуслојно спојување и заштита; Особено, големото растојание помеѓу слоевите на напојувањето ја намалува капацитетот на плочата и не е погодно за филтрирање на шум.
За првата шема, обично се користи во случај на голем број чипови на плочата. Оваа шема може да постигне подобри SI перформанси, но перформансите на EMI не се толку добри, што главно се контролира со ожичување и други детали. Главно внимание: Формирањето е поставено во сигналниот слој од најгустиот сигнален слој, што придонесува за апсорпција и потиснување на зрачењето; Зголемете ја површината на плочата за да го одрази правилото 20H.
За втората шема, обично се користи таму каде што густината на чипот на плочата е доволно ниска и има доволна површина околу чипот за да се постави потребниот слој од бакар за напојување. Во оваа шема, надворешниот слој на ПХБ е целосно слој, а средните два слоја се слој на сигнал/енергија. Напојувањето на сигналниот слој е насочено со широка линија, што може да ја направи импедансата на патеката на струјата на напојувањето ниска, а импедансата на патеката на микролентата на сигналот е исто така ниска, а исто така може да го заштити внатрешното сигнално зрачење низ надворешниот слој. Од гледна точка на контрола на EMI, ова е најдобрата достапна структура на ПХБ со 4 слоеви.
Главно внимание: средните два слоја на сигналот, растојанието помеѓу слоевите за мешање на енергијата треба да биде отворено, насоката на линијата е вертикална, избегнувајте преслушување; Соодветна површина на контролниот панел, одразувајќи ги правилата од 20H; Ако треба да се контролира импедансата на жиците, многу внимателно поставете ги жиците под бакарните острови на напојувањето и земјата. Покрај тоа, напојувањето или поставувањето на бакар треба да бидат меѓусебно поврзани колку што е можно за да се обезбеди поврзување со еднонасочна струја и ниска фреквенција.
C. Ламинација на шест слоја плочи
За дизајн со висока густина на чипови и висока фреквенција на такт, треба да се земе предвид дизајнот на 6-слојна плоча. Се препорачува методот на ламинирање:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
За оваа шема, шемата за ламинација постигнува добар интегритет на сигналот, при што сигналниот слој е во непосредна близина на заземјувачкиот слој, слојот за напојување е поврзан со заземјувачкиот слој, импедансата на секој насочувачки слој може добро да се контролира, а двата слоја можат добро да апсорбираат магнетни линии. Покрај тоа, може да обезбеди подобар повратен пат за секој сигнален слој под услов на целосно напојување и формирање.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
За оваа шема, оваа шема се однесува само на случај кога густината на уредот не е многу висока. Овој слој ги има сите предности на горниот слој, а заземјувачката рамнина на горниот и долниот слој е релативно комплетна, што може да се користи како подобар заштитен слој. Важно е да се напомене дека слојот за моќност треба да биде близу до слојот што не е рамнината на главните компоненти, бидејќи долната рамнина ќе биде покомплетна. Затоа, перформансите на EMI се подобри од првата шема.
Резиме: За шемата на шестслојна плоча, растојанието помеѓу слојот за напојување и земјата треба да се минимизира за да се добие добра моќност и поврзување со земјата. Сепак, иако дебелината на плочата од 62 мил и растојанието помеѓу слоевите се намалени, сепак е тешко да се контролира растојанието помеѓу главниот извор на напојување и слојот за земја, бидејќи е многу мало. Во споредба со првата шема и втората шема, цената на втората шема е значително зголемена. Затоа, обично ја избираме првата опција кога редиме една врз друга. За време на дизајнирањето, следете ги правилата за 20H и правилата за огледален слој.
D. Ламинација на осум слоја
1, Поради слабиот капацитет на електромагнетна апсорпција и големата импеданса на моќност, ова не е добар начин на ламинација. Неговата структура е како што следува:
1. Сигнал 1 површина на компонентата, слој од микроленти за ожичување
2. Сигнал 2 внатрешен слој за рутирање на микроленти, добар слој за рутирање (X насока)
3. Земја
4. Сигнал 3 Слој за рутирање на линијата со ленти, добар слој за рутирање (насока Y)
5. Сигнал 4 Слој за рутирање на кабли
6. Моќ
7. Сигнал 5 внатрешен микролентен слој за ожичување
8. Сигнал 6 Микролипни жичени слоеви
2. Тоа е варијанта на третиот режим на редење. Поради додавањето на референтен слој, има подобри EMI перформанси, а карактеристичната импеданса на секој сигнален слој може добро да се контролира.
1. Сигнал 1 површина на компонентата, слој на микроленти за ожичување, слој на добро ожичување
2. Заземјен слој, добра способност за апсорпција на електромагнетни бранови
3. Сигнал 2 слој за насочување на кабли. Добар слој за насочување на кабли
4. Моќен слој, и следните слоеви претставуваат одлична електромагнетна апсорпција 5. Заземјен слој
6. Слој за насочување на кабли на сигнал 3. Слој за насочување на кабли со добар квалитет
7. Формирање на моќност, со голема импеданса на моќност
8. Сигнал 4 микролентен кабелски слој. Добар кабелски слој
3, Најдобар режим на редење, бидејќи употребата на повеќеслојна референтна рамнина на земјата има многу добар геомагнетен капацитет на апсорпција.
1. Сигнал 1 површина на компонентата, слој на микроленти за ожичување, слој на добро ожичување
2. Заземјен слој, добра способност за апсорпција на електромагнетни бранови
3. Сигнал 2 слој за насочување на кабли. Добар слој за насочување на кабли
4. Моќен слој, и следните слоеви претставуваат одлична електромагнетна апсорпција 5. Заземјен слој
6. Слој за насочување на кабли на сигнал 3. Слој за насочување на кабли со добар квалитет
7. Заземјен слој, подобра способност за апсорпција на електромагнетни бранови
8. Сигнал 4 микролентен кабелски слој. Добар кабелски слој
Изборот на тоа колку слоеви да се користат и како да се користат слоевите зависи од бројот на сигнални мрежи на плочата, густината на уредот, густината на PIN-от, фреквенцијата на сигналот, големината на плочата и многу други фактори. Треба да ги земеме предвид овие фактори. Колку е поголем бројот на сигнални мрежи, толку е поголема густината на уредот, колку е поголема густината на PIN-от, толку е поголема фреквенцијата на дизајнот на сигналот што е можно повеќе. За добри перформанси на EMI, најдобро е да се осигура дека секој сигнален слој има свој референтен слој.
Време на објавување: 26 јуни 2023 година
