Като цяло има две основни правила за ламиниран дизайн:
1. Всеки маршрутизиращ слой трябва да има съседен референтен слой (захранване или формация);
2. Съседният основен захранващ слой и земята трябва да се държат на минимално разстояние, за да се осигури голям капацитет на свързване;
Следното е пример за стек от два до осем слоя:
A.едностранна PCB дъска и двустранна PCB дъска ламинирана
За два слоя, тъй като броят на слоевете е малък, няма проблем с ламинирането.Контролът на EMI радиацията се разглежда главно от окабеляването и оформлението;
Електромагнитната съвместимост на еднослойните и двуслойните плочи става все по-известна.Основната причина за това явление е, че площта на сигналната верига е твърде голяма, което не само произвежда силно електромагнитно излъчване, но също така прави веригата чувствителна към външни смущения.Най-простият начин за подобряване на електромагнитната съвместимост на линия е да се намали зоната на веригата 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 слаби сигнали на часовници или адреси.Чувствителните към смущения сигнали са тези с ниски нива на аналогови сигнали.
Еднослойните и двуслойните плочи обикновено се използват в нискочестотни симулационни проекти под 10KHz:
1) Прокарайте захранващите кабели на един и същ слой по радиален начин и минимизирайте сумата от дължината на линиите;
2) При ходене захранващият и заземяващият проводник, близо един до друг;Поставете заземяващ проводник близо до сигналния проводник на ключа възможно най-близо.По този начин се образува по-малка площ на контура и се намалява чувствителността на диференциалното излъчване към външни смущения.Когато се добави заземяващ проводник до сигналния проводник, се формира верига с най-малка площ и сигналният ток трябва да бъде насочен през тази верига, а не през другия заземен път.
3) Ако това е двуслойна платка, тя може да бъде от другата страна на платката, близо до сигналната линия отдолу, по протежение на сигналната линия да прокарате заземителен проводник, линия възможно най-широка.Получената площ на веригата е равна на дебелината на платката, умножена по дължината на сигналната линия.
B. Ламиниране на четири слоя
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
И за двата ламинирани дизайна потенциалният проблем е с традиционната дебелина на плочата от 1,6 mm (62 mil).Разстоянието между слоевете ще стане голямо, не само благоприятно за управление на импеданса, междуслойно свързване и екраниране;По-специално, голямото разстояние между слоевете на захранването намалява капацитета на плочата и не благоприятства филтрирането на шума.
За първата схема обикновено се използва в случай на голям брой чипове на дъската.Тази схема може да постигне по-добра SI производителност, но EMI производителността не е толкова добра, което се контролира главно от окабеляване и други подробности.Основно внимание: Образуването се поставя в сигналния слой на най-плътния сигнален слой, благоприятен за абсорбиране и потискане на радиацията;Увеличете площта на плочата, за да отразите правилото 20H.
За втората схема обикновено се използва, когато плътността на чипа върху платката е достатъчно ниска и има достатъчно площ около чипа за поставяне на необходимото медно покритие.В тази схема външният слой на печатната платка е изцяло слой, а средните два слоя са сигнален/мощен слой.Захранването на сигналния слой е насочено с широка линия, което може да направи импеданса на пътя на захранващия ток нисък, а импедансът на сигнала на микролентовата пътека също е нисък и може също да екранира излъчването на вътрешния сигнал през външния слой.От гледна точка на EMI контрол, това е най-добрата налична 4-слойна PCB структура.
Основно внимание: средните два слоя сигнал, разстоянието между слоевете за смесване на мощността трябва да бъде отворено, посоката на линията е вертикална, избягвайте кръстосани смущения;Подходяща зона на контролния панел, отразяваща правилата на 20H;Ако импедансът на проводниците трябва да се контролира, много внимателно поставете проводниците под медните острови на захранването и земята.В допълнение, захранването или полагането на мед трябва да бъдат свързани помежду си, доколкото е възможно, за да се осигури постоянен ток и нискочестотна свързаност.
C. Ламиниране на шест слоя плочи
За проектиране на висока плътност на чипа и висока тактова честота трябва да се има предвид дизайнът на 6-слойна платка.Препоръчва се методът на ламиниране:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
За тази схема схемата на ламиниране постига добра цялост на сигнала, като сигналният слой е в съседство със заземяващия слой, захранващият слой е свързан със заземяващия слой, импедансът на всеки маршрутизиращ слой може да бъде добре контролиран и двата слоя могат да абсорбират добре магнитните линии .В допълнение, той може да осигури по-добър обратен път за всеки сигнален слой при условие на пълно захранване и формиране.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
За тази схема тази схема се прилага само за случая, когато плътността на устройството не е много висока.Този слой има всички предимства на горния слой, а заземената 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 основната компонентна равнина, тъй като долната равнина ще бъде по-пълна.Следователно производителността на EMI е по-добра от първата схема.
Резюме: За схемата на шестслойна платка, разстоянието между силовия слой и земята трябва да бъде сведено до минимум, за да се получи добро захранване и заземяване.Въпреки това, въпреки че дебелината на плочата от 62 mil и разстоянието между слоевете е намалено, все още е трудно да се контролира много малко разстоянието между основния източник на захранване и земния слой.В сравнение с първата схема и втората схема, цената на втората схема е значително увеличена.Затова обикновено избираме първата опция, когато подреждаме.По време на проектирането спазвайте правилата на 20H и правилата за огледален слой.
D. Ламиниране на осем слоя
1, Поради лошия капацитет на електромагнитно поглъщане и големия импеданс на мощността, това не е добър начин за ламиниране.Структурата му е както следва:
1.Повърхност на компонента на сигнал 1, слой микролентови кабели
2.Сигнал 2 вътрешен микролентов маршрутизиращ слой, добър маршрутизиращ слой (X посока)
3.Ground
4. Слой за маршрутизиране на сигнална линия с 3 ленти, добър слой за маршрутизиране (Y посока)
5.Сигнал 4 Слой за насочване на кабела
6. Мощност
7. Сигнал 5 вътрешен слой микролентови кабели
8.Сигнал 6 Microstrip кабелен слой
2. Това е вариант на третия режим на подреждане.Благодарение на добавянето на референтен слой, той има по-добра EMI производителност и характеристичният импеданс на всеки сигнален слой може да бъде добре контролиран
1. Повърхност на компонента на сигнал 1, слой микролентови кабели, добър слой кабели
2. Земен слой, добра способност за поглъщане на електромагнитни вълни
3.Сигнал 2 Слой за насочване на кабела.Добър слой за насочване на кабела
4. Силовият слой и следните слоеве представляват отлична електромагнитна абсорбция 5. Земен слой
6.Сигнал 3 Слой за насочване на кабела.Добър слой за насочване на кабела
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 наземна референтна равнина има много добър капацитет за геомагнитно поглъщане.
1. Повърхност на компонента на сигнал 1, слой микролентови кабели, добър слой кабели
2. Земен слой, добра способност за поглъщане на електромагнитни вълни
3.Сигнал 2 Слой за насочване на кабела.Добър слой за насочване на кабела
4. Силовият слой и следните слоеве представляват отлична електромагнитна абсорбция 5. Земен слой
6.Сигнал 3 Слой за насочване на кабела.Добър слой за насочване на кабела
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 кода, честотата на сигнала, размера на платката и много други фактори.Трябва да вземем предвид тези фактори.Колкото по-голям е броят на сигналните мрежи, толкова по-висока е плътността на устройството, колкото по-висока е плътността на PIN, толкова по-висока честота на дизайна на сигнала трябва да бъде възприета, доколкото е възможно.За добро EMI представяне е най-добре да се гарантира, че всеки сигнален слой има свой собствен референтен слой.
Време на публикуване: 26 юни 2023 г