PCB Stackup

Das laminierte Design folgt hauptsächlich zwei Regeln:
1. Jede Verkabelungsschicht muss eine benachbarte Referenzschicht (Leistung oder Erdungsschicht) haben.
2. Die angrenzende Hauptschicht und die Erdungsschicht sollten in minimalem Abstand gehalten werden, um eine größere Kopplungskapazität bereitzustellen.

 

Im Folgenden listet der Stapel vom Zweischicht-Board auf ein achtschichtes Board auf, um zu erhalten: Erläuterung:
1. Stapelung einer einseitigen PCB-Platine und einer doppelseitigen PCB-Platine
Für zweischichtige Boards gibt es aufgrund der geringen Anzahl von Schichten kein Laminierungsproblem mehr. Die Kontrolle der EMI -Strahlung wird hauptsächlich aus der Verkabelung und Layout berücksichtigt.

Die elektromagnetische Kompatibilität von Einschichtplatten und Doppelschichtplatten ist immer prominenter geworden. Der Hauptgrund für dieses Phänomen ist, dass der Signalschleifbereich zu groß ist, was nicht nur eine starke elektromagnetische Strahlung erzeugt, sondern auch den Schaltkreis für externe Störungen empfindlich macht. Um die elektromagnetische Kompatibilität der Schaltung zu verbessern, besteht der einfachste Weg, den Schleifenbereich des Schlüsselsignals zu verringern.

Schlüsselsignal: Aus der Sicht der elektromagnetischen Kompatibilität beziehen sich wichtige Signale hauptsächlich auf Signale, die starke Strahlung und Signale erzeugen, die für die Außenwelt empfindlich sind. Die Signale, die eine starke Strahlung erzeugen können, sind im Allgemeinen regelmäßige Signale wie Signale von Uhren oder Adressen niedriger Ordnung. Signale, die auf Störungen empfindlich sind, sind analoge Signale mit niedrigeren Ebenen.

Einzel- und Doppelschichtplatten werden normalerweise in niederfrequenten analogen Designs unter 10 kHz verwendet:
1) Die Leistungsspuren auf derselben Schicht werden radial geleitet, und die Gesamtlänge der Linien wird minimiert;

2) Wenn sie die Strom- und Erdungsdrähte laufen lassen, sollten sie nahe beieinander liegen; Legen Sie einen Erdungskabel auf die Seite des Schlüsselsignals, und dieser Erdungskabel sollte am Signaldraht so nah wie möglich sein. Auf diese Weise wird ein kleinerer Schleifenbereich gebildet und die Empfindlichkeit der Differentialmodusstrahlung gegenüber externen Interferenzen verringert. Wenn neben dem Signaldraht ein Erdungskabel hinzugefügt wird, wird eine Schleife mit dem kleinsten Bereich gebildet. Der Signalstrom wird diese Schleife definitiv anstelle anderer Bodendrähte nehmen.

3) Wenn es sich um eine Doppelschichtschaltplatte handelt, können Sie einen Erdungskabel entlang der Signalleitung auf der anderen Seite der Schaltkarton, unmittelbar unter der Signallinie, legen, und die erste Linie sollte so weit wie möglich sein. Der auf diese Weise gebildete Schleifenbereich entspricht der Dicke der Leiterplatte multipliziert mit der Länge der Signallinie.

 

Zwei- und vierschichtige Laminate
1. Sig-gnd (PWR) -PWR (GND) -SIG;
2. Gnd-sig (PWR) -SIG (PWR) -GND;

Für die beiden oben genannten laminierten Konstruktionen ist das potenzielle Problem für die herkömmliche Boarddicke von 1,6 mm (62 Mio.). Der Schichtabstand wird sehr groß, was nicht nur für die Kontrolle von Impedanz, Zwischenschichtkupplung und Abschirmung ungünstig ist. Insbesondere der große Abstand zwischen Stromerdeebenen reduziert die Brettkapazität und ist nicht förderlich dem Filtergeräuschen.

Für das erste Schema wird es normalerweise auf die Situation angewendet, in der mehr Chips auf dem Brett sind. Diese Art von Schema kann eine bessere SI -Leistung erzielen, es ist nicht sehr gut für die EMI -Leistung, hauptsächlich muss durch Verkabelung und andere Details kontrolliert werden. Hauptaufmerksamkeit: Die Erdungsschicht wird mit dem dichtesten Signal auf die Verbindungsschicht der Signalschicht platziert, das die Strahlung aufzunehmen und zu unterdrücken. Erhöhen Sie die Fläche des Verwaltungsrats, um die 20 -Stunden -Regel widerzuspiegeln.

Für die zweite Lösung wird es normalerweise verwendet, wenn die Chip -Dichte auf der Platine niedrig genug ist und der Chip genügend Bereich gibt (platzieren Sie die erforderliche Kupferschicht). In diesem Schema ist die äußere Schicht der Leiterplatte eine Bodenschicht und die zwei Schichten sind Signal-/Stromschichten. Die Stromversorgung der Signalschicht wird mit einer breiten Linie geleitet, wodurch die Pfadimpedanz des Stromversorgungsstroms niedrig werden kann, und die Impedanz des Signalmikrostrip -Pfades ist ebenfalls niedrig, und die Signalstrahlung der inneren Schicht kann auch durch die Außenschicht abgeschirmt werden. Aus der Sicht der EMI-Kontrolle ist dies die beste verfügbare 4-Schicht-PCB-Struktur.

Hauptaufmerksamkeit: Der Abstand zwischen den mittleren zwei Signalschichten und den Strommischschichten sollte erweitert werden, und die Verkabelungsrichtung sollte vertikal sein, um das Übersprechen zu vermeiden. Der Vorstandsbereich sollte angemessen kontrolliert werden, um die 20 -Stunden -Regel widerzuspiegeln. Wenn Sie die Kabelimpedanz kontrollieren möchten, sollte die obige Lösung sehr vorsichtig sein, um die unter der Kupferinsel angeordneten Drähte für Strom und Erdung zu leiten. Darüber hinaus sollte das Kupfer auf der Stromversorgung oder der Erdungsschicht so weit wie möglich miteinander verbunden werden, um die DC- und Niederfrequenzkonnektivität zu gewährleisten.

Drei, sechsschichtiger Laminat
Für Designs mit höherer Chipdichte und höherer Taktfrequenz sollte ein 6-Schicht-Platterndesign berücksichtigt werden, und die Stapelmethode wird empfohlen:

1. Sig-gnd-Sig-pwr-gnd-sig;
Für diese Art von Schema kann diese Art von laminiertem Schema eine bessere Signalintegrität erzielen, die Signalschicht befindet sich an die Erdungsschicht, die Leistungsschicht und die Erdungsschicht werden gepaart, die Impedanz jeder Kabelschicht kann besser kontrolliert werden, und zwei die Stratum kann die Magnetfeldlinien gut absorbieren. Und wenn die Stromversorgung und die Erdungsschicht intakt sind, kann sie für jede Signalschicht einen besseren Rückweg bieten.

2. GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND;
Für diese Art von Schema ist diese Art von Schema nur für die Situation geeignet, in der die Gerätedichte nicht sehr hoch ist, diese Art von Laminierung alle Vorteile der Oberschicht und die Erdungsebene der oberen und unteren Schichten ist relativ vollständig, was als bessere Abschirmungsschicht verwendet werden kann. Es ist zu beachten, dass die Leistungsschicht nahe an der Schicht sein sollte, die nicht die Hauptkomponentenoberfläche ist, da die untere Ebene vollständiger ist. Daher ist die EMI -Leistung besser als die erste Lösung.

Zusammenfassung: Für das sechsschichtige Board-Schema sollte der Abstand zwischen der Leistungsschicht und der Erdungsschicht minimiert werden, um eine gute Leistung und eine Bodenkopplung zu erhalten. Obwohl die Dicke der Platine 62mil ist und der Schichtabstand reduziert ist, ist es nicht einfach, den Abstand zwischen der Hauptstromversorgung und der Erdschicht sehr klein zu steuern. Wenn Sie das erste Schema mit dem zweiten Schema vergleichen, werden die Kosten des zweiten Schemas stark steigen. Daher wählen wir normalerweise die erste Option beim Stapeln. Befolgen Sie beim Entwerfen der 20 -h -Regel und dem Design der Spiegelschicht.

 

Vier- und achtschichtige Laminate
1. Dies ist keine gute Stapelmethode aufgrund einer schlechten elektromagnetischen Absorption und einer großen Stromversorgungsimpedanz. Seine Struktur ist wie folgt:
1. Signal 1 Komponentenoberfläche, Microstrip -Kabelschicht
2. Signal 2 interne Microstrip -Verkabelungsschicht, bessere Kabelschicht (X -Richtung)
3.GRORD
4. Signal 3 Stripline Routing -Schicht, bessere Routingschicht (y -Richtung)
5. Signal 4 Stripline Routing -Schicht
6. Kraft
7. Signal 5 interne Microstrip -Kabelschicht
8. Signal 6 Microstrip Trace -Schicht

2. Es ist eine Variante der dritten Stapelmethode. Aufgrund der Zugabe der Referenzschicht hat sie eine bessere EMI -Leistung, und die charakteristische Impedanz jeder Signalschicht kann gut kontrolliert werden
1. Signal 1 Komponentenoberfläche, Microstrip -Kabelschicht, gute Kabelschicht
2. Mundstratum, gute elektromagnetische Wellenabsorptionsfähigkeit
3. Signal 2 Stripline Routing -Schicht, gute Routingschicht
4. Leistungsschicht und bildet eine ausgezeichnete elektromagnetische Absorption mit der Erdungsschicht unter 5. Erdungsschicht
6. Signal 3 Stripline Routing -Schicht, gute Routingschicht
7. Stromschicht mit großer Stromversorgungsimpedanz
8. Signal 4 Microstrip -Kabelschicht, gute Kabelschicht

3. Die beste Stapelmethode aufgrund der Verwendung mehrerer Bodenreferenzebenen hat eine sehr gute geomagnetische Absorptionskapazität.
1. Signal 1 Komponentenoberfläche, Microstrip -Kabelschicht, gute Kabelschicht
2. Mundstratum, gute elektromagnetische Wellenabsorptionsfähigkeit
3. Signal 2 Stripline Routing -Schicht, gute Routingschicht
4. Kraftschicht und bildet eine ausgezeichnete elektromagnetische Absorption mit der Erdungsschicht unter 5.irdische Bodenschicht
6. Signal 3 Stripline Routing -Schicht, gute Routingschicht
7. gemahlene Schicht, gute elektromagnetische Wellenabsorptionsfähigkeit
8. Signal 4 Microstrip -Kabelschicht, gute Kabelschicht

Wie Sie auswählen, wie viele Schichten von Boards im Design verwendet werden und wie man sie stapelt, hängt von vielen Faktoren ab, wie z. Für diese Faktoren müssen wir umfassend berücksichtigen. Je mehr Signalnetzwerke, desto höher die Gerätedichte, desto höher ist die Multilayer -Board -Design so weit wie möglich die Signalfrequenz, je höher die Signalfrequenz ist. Um eine gute EMI -Leistung zu erzielen, stellen Sie am besten sicher, dass jede Signalschicht eine eigene Referenzschicht hat.