O deseño laminado cumpre principalmente con dúas regras:
1. Cada capa de cableado debe ter unha capa de referencia adxacente (potencia ou capa de terra);
2. A capa de alimentación principal adxacente e a capa de terra debe manterse a unha distancia mínima para proporcionar unha maior capacitancia de acoplamiento;
O seguinte enumera a pila de taboleiro de dúas capas ata oito capas, por exemplo explicación:
1. Placa de PCB a un lado e pila de taboleiro PCB a dúas caras
Para as placas de dúas capas, debido ao pequeno número de capas, xa non hai un problema de laminación. O control da radiación EMI considérase principalmente por cableado e esquema;
A compatibilidade electromagnética das placas dunha soa capa e as placas de dobre capa fíxose cada vez máis destacada. A razón principal deste fenómeno é que a área de bucle de sinal é demasiado grande, o que non só produce unha forte radiación electromagnética, senón que tamén fai que o circuíto sexa sensible á interferencia externa. Para mellorar a compatibilidade electromagnética do circuíto, o xeito máis sinxelo é reducir a área de bucle do sinal clave.
Sinal clave: desde a perspectiva da compatibilidade electromagnética, os sinais clave refírense principalmente a sinais que producen unha radiación forte e sinais sensibles ao mundo exterior. Os sinais que poden xerar unha radiación forte son xeralmente sinais periódicos, como sinais de orde ou enderezos de orde baixa. Os sinais sensibles ás interferencias son sinais analóxicos con niveis máis baixos.
As placas de soa e dúas capas úsanse normalmente en deseños analóxicos de baixa frecuencia por baixo de 10kHz:
1) As pegadas de potencia na mesma capa son encamiñadas radialmente e minimízase a lonxitude total das liñas;
2) ao executar os fíos de potencia e terra, deberían estar preto uns dos outros; Coloque un fío de terra ao lado do fío de sinal de chave e este fío de terra debe estar o máis preto posible do fío do sinal. Deste xeito, fórmase unha área de bucle máis pequena e redúcese a sensibilidade da radiación do modo diferencial á interferencia externa. Cando se engade un fío de terra xunto ao fío do sinal, fórmase un lazo coa área máis pequena e a corrente de sinal tomará definitivamente este lazo en lugar doutros fíos de terra.
3) Se se trata dunha placa de circuíto de dobre capa, pode colocar un fío de terra ao longo da liña de sinal do outro lado da placa de circuíto, inmediatamente por baixo da liña de sinal, e a primeira liña debe ser o máis ampla posible. A área de bucle formada deste xeito é igual ao grosor da placa de circuíto multiplicada pola lonxitude da liña de sinal.
Laminados de dúas e catro capas
1. Sig－gnd (pwr) －pwr (gnd) －sig;
2. Gnd－sig (pwr) －sig (pwr) －gnd;
Para os dous deseños laminados anteriores, o problema potencial é o grosor tradicional de 1,6 mm (62 millóns). O espazo entre as capas será moi grande, o que non só é desfavorable para controlar a impedancia, o acoplamiento e o blindaje; En particular, o gran espazo entre planos de terra eléctrica reduce a capacitancia do taboleiro e non propicia o ruído de filtrado.
Para o primeiro esquema, normalmente aplícase á situación na que hai máis chips no taboleiro. Este tipo de esquemas pode obter un mellor rendemento SI, non é moi bo para o rendemento EMI, principalmente a través do cableado e outros detalles para controlar. Atención principal: a capa de terra colócase na capa de conexión da capa de sinal co sinal máis denso, que é beneficioso para absorber e suprimir a radiación; Aumenta a área do consello para reflectir a regra 20H.
En canto á segunda solución, úsase normalmente cando a densidade de chip no taboleiro é o suficientemente baixa e hai unha área suficiente ao redor do chip (coloque a capa de cobre de potencia requirida). Neste esquema, a capa externa do PCB é a capa de terra e as dúas capas medias son capas de sinal/enerxía. A fonte de alimentación da capa de sinal é encamiñada cunha liña ancha, o que pode facer que a impedancia do camiño da corrente de alimentación baixa, e a impedancia da ruta de microstrip de sinal tamén é baixa, e a radiación do sinal de capa interna tamén pode ser blindada pola capa externa. Desde a perspectiva do control EMI, esta é a mellor estrutura de PCB de 4 capas dispoñible.
Atención principal: a distancia entre as dúas capas do medio de sinal e as capas de mestura de enerxía debe ampliarse, e a dirección do cableado debe ser vertical para evitar o crosstalk; A área do consello debe controlarse adecuadamente para reflectir a regra de 20 horas; Se desexa controlar a impedancia do cableado, a solución anterior debería ter moito coidado para dirixir os fíos que está disposto baixo a illa de cobre para a subministración de enerxía e a terra. Ademais, o cobre na fonte de alimentación ou na capa de terra debe estar interconectado o máximo posible para garantir a corrente continua e a conectividade de baixa frecuencia.
Tres, laminado de seis capas
Para deseños con maior densidade de chip e maior frecuencia de reloxo, debe considerarse un deseño de placa de 6 capas e recoméndase o método de apilamento:
1. Sig－gnd－sig－pwr－gnd－sig;
Para este tipo de esquemas, este tipo de esquema laminado pode obter unha mellor integridade do sinal, a capa de sinal está adxacente á capa de terra, a capa de alimentación e a capa de terra están emparelladas, a impedancia de cada capa de cableado pode ser mellor controlada e dous o estrato poden absorber ben as liñas magnéticas. E cando a fonte de alimentación e a capa de terra están completadas, pode proporcionar un mellor camiño de retorno para cada capa de sinal.
2. Gnd－sig－gnd－pwr－sig －gnd;
Para este tipo de esquemas, este tipo de esquemas só é adecuado para a situación de que a densidade do dispositivo non é moi alta, este tipo de laminación ten todas as vantaxes da laminación superior e o plano terrestre das capas superior e inferior é relativamente completo, que se pode usar como unha mellor capa de protección. Cómpre sinalar que a capa de alimentación debe estar preto da capa que non é a superficie principal do compoñente, porque o plano da capa inferior será máis completo. Polo tanto, o rendemento EMI é mellor que a primeira solución.
Resumo: Para o esquema de seis capas, a distancia entre a capa de alimentación e a capa de terra debe minimizarse para obter un bo poder e acoplamiento de terra. Non obstante, aínda que o grosor do taboleiro é de 62 millóns e o espazo entre as capas redúcese, non é fácil controlar o espazo entre a fonte de alimentación principal e a capa de terra para ser pequena. Comparando o primeiro esquema co segundo esquema, o custo do segundo esquema aumentará moito. Polo tanto, normalmente escollemos a primeira opción ao apilar. Ao deseñar, siga a regra 20H e o deseño da regra da capa de espello.
Laminados de catro e oito capas
1. Este non é un bo método de empilhado debido á mala absorción electromagnética e á gran impedancia da fonte de alimentación. A súa estrutura é a seguinte:
1. Superficie de compoñentes de 1, capa de cableado de microstrip
2. Sinal 2 Cabilización de microstrip interno, mellor capa de cableado (X dirección)
3. Ground
4. Sinal 3 Capa de enrutamento da estrutura, mellor capa de enrutamento (dirección y)
5. Capa de enrutamento de Signal 4 Stripline
6. Potencia
7. Sinal 5 capa de cableado de microstrip interno
8. Capa de traza de 6 microstrip
2. É unha variante do terceiro método de apilado. Debido á adición da capa de referencia, ten un mellor rendemento EMI e a impedancia característica de cada capa de sinal pode ser ben controlada
1. Superficie de compoñentes 1, capa de cableado de microstrip, boa capa de cableado
2. Estrato de terra, boa capacidade de absorción de ondas electromagnéticas
3. Sinal 2 capa de enrutamento da estrutura, boa capa de enrutamento
4. Capa de enerxía, formando unha excelente absorción electromagnética coa capa de terra por baixo de 5. Capa de terra
6. Capa de enrutamento de 3 Signal 3 Stripline, boa capa de enrutamento
7. Estrato eléctrico, con gran impedancia da fonte de alimentación
8. Capa de cableado de 4 microstrip, boa capa de cableado
3. O mellor método de empilhado, debido ao uso de planos de referencia en terra de varias capas, ten moi boa capacidade de absorción xeomagnética.
1. Superficie de compoñentes 1, capa de cableado de microstrip, boa capa de cableado
2. Estrato terrestre, mellor capacidade de absorción de ondas electromagnéticas
3. Sinal 2 capa de enrutamento da estrutura, boa capa de enrutamento
4. Capa de alimentación de potencia, formando unha excelente absorción electromagnética coa capa de terra por baixo de 5. Capa de terra
6. Capa de enrutamento de 3 Signal 3 Stripline, boa capa de enrutamento
7. Estrato terrestre, mellor capacidade de absorción de ondas electromagnéticas
8. Capa de cableado de 4 microstrip, boa capa de cableado
Como escoller cantas capas de taboleiros se usan no deseño e como apilalas depende de moitos factores como o número de redes de sinal do taboleiro, densidade de dispositivos, densidade de pinos, frecuencia de sinal, tamaño da tarxeta, etc. Debemos considerar estes factores dun xeito completo. Para canto máis redes de sinal, canto maior sexa a densidade do dispositivo, maior será a densidade de pin e maior sexa a frecuencia do sinal, o deseño da placa multicapa debe adoptarse o máximo posible. Para obter un bo rendemento EMI, o mellor é asegurar que cada capa de sinal teña a súa propia capa de referencia.