Като цяло има две основни правила за ламиниран дизайн:
1. Всеки слой за трасиране трябва да има съседен референтен слой (захранване или формация);
2. Съседният основен силов слой и земята трябва да се държат на минимално разстояние, за да се осигури голям свързващ капацитет;
Следва пример за стек от два до осем слоя:
A. едностранна печатна платка и двустранна печатна платка, ламинирана
При два слоя, тъй като броят им е малък, няма проблем с ламинирането. Контролът на електромагнитното излъчване се взема предвид главно от окабеляването и разположението;
Електромагнитната съвместимост на еднослойните и двуслойните пластини става все по-очевидна. Основната причина за това явление е, че площта на сигналния контур е твърде голяма, което не само произвежда силно електромагнитно излъчване, но и прави веригата чувствителна към външни смущения. Най-лесният начин за подобряване на електромагнитната съвместимост на линия е да се намали площта на контура на критичен сигнал.
Критичен сигнал: От гледна точка на електромагнитната съвместимост, критичният сигнал се отнася главно до сигнала, който произвежда силно излъчване и е чувствителен към външния свят. Сигналите, които могат да произведат силно излъчване, обикновено са периодични сигнали, като например ниски сигнали на тактови часовници или адреси. Сигналите, чувствителни към смущения, са тези с ниски нива на аналогови сигнали.
Еднослойните и двуслойните пластини обикновено се използват в нискочестотни симулационни проекти под 10KHz:
1) Прокарайте захранващите кабели радиално на един и същ слой и минимизирайте сумата от дължините на линиите;
2) Когато захранващият и заземяващият проводник се прокарват близо един до друг, поставете заземяващ проводник възможно най-близо до ключовия сигнален проводник. По този начин се образува по-малка площ на контура и се намалява чувствителността на диференциалното излъчване към външни смущения. Когато заземяващ проводник се добави до сигналния проводник, се образува верига с най-малка площ и сигналният ток трябва да се прокарва през тази верига, а не през другия заземяващ път.
3) Ако е двуслойна платка, тя може да бъде от другата страна на платката, близо до сигналната линия отдолу, по протежение на сигналната линия, заземяващ проводник, линия с възможно най-голяма широчина. Получената площ на платката е равна на дебелината на платката, умножена по дължината на сигналната линия.
Б. Ламиниране на четири слоя
1. Сиг-земя (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
И при двата ламинирани дизайна, потенциалният проблем е традиционната дебелина на плочата от 1,6 мм (62 мила). Разстоянието между слоевете ще стане голямо, което не само ще благоприятства контролния импеданс, междуслойното свързване и екранирането; по-специално, голямото разстояние между слоевете на захранващия блок намалява капацитета на плочата и не е благоприятно за филтриране на шума.
Първата схема обикновено се използва в случай на голям брой чипове на платката. Тази схема може да постигне по-добри SI характеристики, но EMI характеристиките не са толкова добри, което се контролира главно от окабеляването и други детайли. Основно внимание: Формацията е поставена в сигналния слой на най-плътния сигнален слой, което благоприятства абсорбцията и потискането на радиацията; Увеличете площта на платката, за да отразите правилото 20H.
Втората схема обикновено се използва там, където плътността на чиповете върху платката е достатъчно ниска и има достатъчно площ около чипа за поставяне на необходимото захранващо медно покритие. При тази схема външният слой на печатната платка е изцяло стратум, а средните два слоя са сигнален/захранващ слой. Захранването върху сигналния слой е насочено с широка линия, което може да намали импеданса на пътя на захранващия ток, както и импеданса на сигналния микролентов път, и може също така да екранира вътрешното сигнално излъчване през външния слой. От гледна точка на контрола на електромагнитните смущения, това е най-добрата налична 4-слойна структура на печатна платка.
Основно внимание: средните два слоя на сигнала, разстоянието между слоевете за смесване на мощност трябва да е отворено, посоката на линията е вертикална, избягвайте кръстосани смущения; Подходяща зона на контролния панел, отразяваща правилата 20H; Ако импедансът на проводниците трябва да се контролира, много внимателно поставете проводниците под медните острови на захранването и заземете. Освен това, захранването или полагането на мед трябва да бъдат свързани помежду си възможно най-добре, за да се осигури DC и нискочестотна свързаност.
C. Ламиниране на шест слоя плочи
За проектиране на платки с висока плътност на чиповете и висока тактова честота, трябва да се обмисли проектирането на 6-слойна платка. Препоръчва се метод на ламиниране:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
При тази схема, схемата за ламиниране постига добра целостност на сигнала, като сигналният слой е в съседство със заземяващия слой, а силовият слой е сдвоен със заземяващия слой. Импедансът на всеки маршрутизиращ слой може да бъде добре контролиран и двата слоя могат да абсорбират добре магнитните линии. Освен това, тя може да осигури по-добър път за връщане на сигнала за всеки сигнален слой при условие на пълно захранване и формиране.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
За тази схема, тя е приложима само в случая, когато плътността на устройствата не е много висока. Този слой има всички предимства на горния слой, а заземяващата равнина на горния и долния слой е относително завършена, което може да се използва като по-добър екраниращ слой. Важно е да се отбележи, че силовият слой трябва да е близо до слоя, който не е равнината на основните компоненти, защото долната равнина ще бъде по-завършена. Следователно, EMI характеристиките са по-добри от първата схема.
Резюме: При схемата с шестслойна платка, разстоянието между захранващия слой и земята трябва да бъде сведено до минимум, за да се постигне добро свързване на захранването и земята. Въпреки че дебелината на плочата от 62 mil и разстоянието между слоевете са намалени, все още е трудно да се контролира много малкото разстояние между основния източник на захранване и заземяващия слой. В сравнение с първата и втората схема, цената на втората схема е значително по-висока. Поради това, когато подреждаме, обикновено избираме първия вариант. По време на проектирането следвайте правилата 20H и правилата за огледални слоеве.
D. Ламиниране на осем слоя
1, Поради лошия електромагнитен абсорбционен капацитет и големия импеданс на мощност, това не е добър начин за ламиниране. Структурата му е следната:
1. Сигнал 1 компонентна повърхност, слой микролентово окабеляване
2. Сигнал 2 вътрешен микролентов маршрутизиращ слой, добър маршрутизиращ слой (посока X)
3. Земя
4. Сигнал 3 Strip line routing layer, добър routing layer (Y посока)
5. Signal 4 Слой за трасиране на кабели
6. Мощност
7. Signal 5 вътрешен слой микролентово окабеляване
8. Сигнален 6-слоен микролентов кабелен слой
2. Това е вариант на третия режим на подреждане. Благодарение на добавянето на референтен слой, той има по-добри EMI характеристики и характеристичният импеданс на всеки сигнален слой може да бъде добре контролиран.
1. Сигнал 1 компонентна повърхност, слой микролентово окабеляване, добър слой окабеляване
2. Земен слой, добра способност за поглъщане на електромагнитни вълни
3. Слой за насочване на кабели Signal 2. Добър слой за насочване на кабели
4. Силовият слой и следните слоеве представляват отлично електромагнитно поглъщане. 5. Заземен слой
6. Сигнал 3 Слой за насочване на кабели. Добър слой за насочване на кабели
7. Формиране на мощност, с голям импеданс на мощността
8. Signal 4 Microstrip кабелен слой. Добър кабелен слой
3, Най-добрият режим на подреждане, тъй като използването на многослойна заземена референтна равнина има много добър геомагнитен абсорбционен капацитет.
1. Сигнал 1 компонентна повърхност, слой микролентово окабеляване, добър слой окабеляване
2. Земен слой, добра способност за поглъщане на електромагнитни вълни
3. Слой за насочване на кабели Signal 2. Добър слой за насочване на кабели
4. Силовият слой и следните слоеве представляват отлично електромагнитно поглъщане. 5. Заземен слой
6. Сигнал 3 Слой за насочване на кабели. Добър слой за насочване на кабели
7. Земен слой, по-добра способност за поглъщане на електромагнитни вълни
8. Signal 4 Microstrip кабелен слой. Добър кабелен слой
Изборът на това колко слоя да се използват и как да се използват слоевете зависи от броя на сигналните мрежи на платката, плътността на устройството, плътността на PIN-овете, честотата на сигнала, размера на платката и много други фактори. Трябва да вземем предвид тези фактори. Колкото повече е броят на сигналните мрежи, толкова по-висока е плътността на устройството и колкото по-висока е плътността на PIN-овете, толкова по-висока честота на сигнала трябва да се използва, доколкото е възможно. За добри EMI характеристики е най-добре да се гарантира, че всеки сигнален слой има свой собствен референтен слой.
Време на публикуване: 26 юни 2023 г.
