El disseny laminat compleix principalment dues regles:
1. Cada capa de cablejat ha de tenir una capa de referència contigua (potència o capa de terra);
2. La capa de potència principal i la capa de terra s’han de mantenir a una distància mínima per proporcionar una capacitança d’acoblament més gran;
A continuació es mostra la pila des del tauler de dues capes fins a la junta de vuit capes per exemple explicació:
1. Tauler de PCB a una cara i pila de tauler de PCB a doble cara
Per a les juntes de dues capes, a causa del petit nombre de capes, ja no hi ha cap problema de laminació. La radiació EMI de control es considera principalment des del cablejat i la disposició;
La compatibilitat electromagnètica de les plaques d’una sola capa i les juntes de doble capa s’ha convertit en cada vegada més destacada. El motiu principal d’aquest fenomen és que l’àrea de bucle de senyal és massa gran, cosa que no només produeix una forta radiació electromagnètica, sinó que també fa que el circuit sigui sensible a la interferència externa. Per millorar la compatibilitat electromagnètica del circuit, la manera més fàcil és reduir l’àrea de bucle del senyal clau.
Senyal clau: Des de la perspectiva de la compatibilitat electromagnètica, els senyals clau fan referència principalment a senyals que produeixen una radiació forta i senyals sensibles al món exterior. Els senyals que poden generar una radiació forta són generalment senyals periòdics, com ara senyals de rellotges o adreces de baix ordre. Els senyals sensibles a la interferència són senyals analògics amb nivells inferiors.
Les plaques simples i dobles solen utilitzar-se en dissenys analògics de baixa freqüència per sota de 10kHz:
1) Les traces de potència de la mateixa capa es dirigeixen radialment i es minimitza la longitud total de les línies;
2) Quan s’executin els cables de potència i terra, haurien d’estar a prop els uns dels altres; Col·loqueu un fil de terra al costat del filferro clau, i aquest fil de terra ha d’estar el més a prop possible del fil de senyal. D’aquesta manera, es forma una àrea de bucle més petita i es redueix la sensibilitat de la radiació del mode diferencial a la interferència externa. Quan s’afegeix un fil de terra al costat del fil de senyal, es forma un bucle amb l’àrea més petita i el corrent del senyal definitivament prendrà aquest bucle en lloc d’altres cables de terra.
3) Si es tracta d’una placa de circuit de doble capa, podeu posar un fil de terra al llarg de la línia de senyal de l’altra banda de la placa del circuit, immediatament per sota de la línia de senyal i la primera línia hauria de ser el més ampli possible. L’àrea de bucle formada d’aquesta manera és igual al gruix de la placa de circuit multiplicada per la longitud de la línia de senyal.
Laminats de dues i quatre capes
1. Sig－gnd (pwr) －pwr (gnd) －sig;
2. Gnd－Sig (PWR) －Sig (PWR) －gnd;
Per als dos dissenys laminats anteriors, el problema potencial és el gruix tradicional de 1,6 mm (62mil). L’espai entre la capa es farà molt gran, cosa que no només és desfavorable per controlar la impedància, l’acoblament i el blindatge entre fundes; En particular, el gran espai entre els avions de terra elèctrica redueix la capacitança de la placa i no és propici per filtrar el soroll.
Per al primer esquema, normalment s’aplica a la situació en què hi ha més fitxes al tauler. Aquest tipus d’esquema pot obtenir un millor rendiment de SI, no és gaire bo per al rendiment d’EMI, principalment a través del cablejat i altres detalls per controlar. Atenció principal: la capa de terra es col·loca a la capa de connexió de la capa de senyal amb el senyal més dens, que és beneficiós per absorbir i suprimir la radiació; Augmenta la superfície del consell per reflectir la regla de 20h.
Pel que fa a la segona solució, se sol utilitzar quan la densitat del xip a la pissarra és prou baixa i hi ha prou àrea al voltant del xip (col·loqueu la capa de coure de potència necessària). En aquest esquema, la capa exterior del PCB és capa de terra i les dues capes mitjanes són capes de senyal/potència. L’alimentació de la capa de senyal s’encamina amb una línia àmplia, cosa que pot fer que la impedància de la ruta del corrent d’alimentació sigui baixa, i la impedància de la ruta de microstrip de senyal també és baixa i la radiació del senyal de la capa interior també es pot protegir per la capa exterior. Des de la perspectiva del control EMI, aquesta és la millor estructura de PCB de 4 capes disponible.
Atenció principal: La distància entre les dues capes mitjanes de capes de senyal i potència s’ha d’eixamplar i la direcció del cablejat ha de ser vertical per evitar la crisi; L’àrea del consell s’ha de controlar adequadament per reflectir la regla 20h; Si voleu controlar la impedància del cablejat, la solució anterior hauria de tenir molta cura de dirigir els cables que es disposa sota l’illa de coure per alimentar i la posada a terra. A més, el coure de l’alimentació o la capa de terra s’ha d’interconnectar el màxim possible per assegurar la connectivitat de corrent continu i de baixa freqüència.
Tres laminat de sis capes
Per a dissenys amb major densitat de xip i freqüència de rellotge més elevada, cal tenir en compte un disseny de taulers de 6 capes i es recomana el mètode d’apilament:
1. Sig－gnd－sig－pwr－gnd－sig;
Per a aquest tipus d’esquema, aquest tipus d’esquema laminat pot obtenir una millor integritat del senyal, la capa de senyal és contigua a la capa de terra, la capa de potència i la capa de terra es combinen, la impedància de cada capa de cablejat es pot controlar millor i dues l’estrat poden absorbir bé les línies de camp magnètic. I quan la font d’alimentació i la capa de terra estiguin completades, pot proporcionar un millor camí de retorn per a cada capa de senyal.
2. Gnd－sig－gnd－pwr－sig －gnd;
Per a aquest tipus d’esquema, aquest tipus d’esquema només és adequat per a la situació que la densitat del dispositiu no és molt alta, aquest tipus de laminació té tots els avantatges de la laminació superior i el pla terrestre de les capes superiors i inferiors és relativament complet, que es pot utilitzar com a millor capa de blindatge. Cal destacar que la capa de potència ha d’estar a prop de la capa que no és la superfície principal del component, perquè el pla de la capa inferior serà més complet. Per tant, el rendiment EMI és millor que la primera solució.
Resum: Per a l’esquema de taulers de sis capes, s’ha de minimitzar la distància entre la capa de potència i la capa de terra per obtenir una bona potència i un acoblament de terra. No obstant això, tot i que el gruix de la placa és de 62 milions i es redueix l'espai de la capa, no és fàcil controlar l'espai entre l'alimentació principal i la capa de terra. Comparant el primer esquema amb el segon esquema, el cost del segon esquema augmentarà molt. Per tant, normalment escollim la primera opció a l’hora d’apilar. En dissenyar, seguiu la regla 20h i el disseny de la regla de la capa de miralls.
Laminats de quatre i vuit capes
1. No es tracta d’un bon mètode d’apilament a causa d’una mala absorció electromagnètica i una gran impedància d’alimentació. La seva estructura és la següent:
1. Superfície del component SSIGNAL 1, capa de cablejat de microstrip
2. Senyal 2 Capa de cablejat de microstrip intern, millor capa de cable
Terra
4. Senyal 3 Capa d’encaminament de Stripline, millor capa d’encaminament (direcció y)
5. Signal 4 Capa d’encaminament de Stripline
6. poder
7. Senyal 5 Capa de cablejat de microstrip intern
8.Signal 6 Capa de traça de microstrip
2. És una variant del tercer mètode d’apilament. A causa de l'addició de la capa de referència, té un millor rendiment EMI i es pot controlar bé la impedància característica de cada capa de senyal
1. Superfície del component SSIGNAL 1, capa de cablejat de microstrip, bona capa de cablejat
2. Estrat de terra, bona capacitat d’absorció d’ones electromagnètiques
3. Senyal 2 Capa d’encaminament de Stripline, bona capa d’encaminament
4.
6. SSIGNAL 3 Capa d’encaminament de Stripline, bona capa d’encaminament
7. Estrat d’alimentació, amb gran impedància d’alimentació
8.Signal 4 Capa de cablejat de microstrip, bona capa de cablejat
3. El millor mètode d’apilament, a causa de l’ús de plans de referència a terra de diverses capes, té una capacitat d’absorció geomagnètica molt bona.
1. Superfície del component SSIGNAL 1, capa de cablejat de microstrip, bona capa de cablejat
2. Estrat de terra, millor capacitat d’absorció d’ones electromagnètiques
3. Senyal 2 Capa d’encaminament de Stripline, bona capa d’encaminament
4. Potència de potència, formant una excel·lent absorció electromagnètica amb la capa de terra per sota de la capa de terra 5.
6. SSIGNAL 3 Capa d’encaminament de Stripline, bona capa d’encaminament
7. Estrat de terra, millor capacitat d’absorció d’ones electromagnètiques
8.Signal 4 Capa de cablejat de microstrip, bona capa de cablejat
Com triar quantes capes de taulers s’utilitzen en el disseny i com apilar -les depèn de molts factors com el nombre de xarxes de senyal a la placa, la densitat del dispositiu, la densitat de PIN, la freqüència del senyal, la mida del tauler, etc. Hem de considerar aquests factors de manera integral. Per a les xarxes de senyal més, com més alta sigui la densitat del dispositiu, més gran és la densitat de PIN i més gran és la freqüència del senyal, el disseny del tauler multicapa s’hauria d’adoptar el màxim possible. Per obtenir un bon rendiment EMI, el millor és assegurar -se que cada capa de senyal tingui la seva pròpia capa de referència.