Laminirani dizajn uglavnom slijedi dva pravila:
1. Svaki sloj ožičenja mora imati susjedni referentni sloj (naponski ili uzemljeni sloj);
2. Susjedni glavni sloj napajanja i sloj uzemljenja trebaju biti na minimalnoj udaljenosti kako bi se osigurao veći kapacitet spajanja;
Sljedeće navodi hrpu od dvoslojne ploče do osmoslojne ploče za primjer objašnjenja:
1. Slaganje jednostrane PCB ploče i dvostrane PCB ploče
Kod dvoslojnih ploča, zbog malog broja slojeva, više ne postoji problem kaširanja. Kontrola EMI zračenja uglavnom se razmatra od ožičenja i rasporeda;
Elektromagnetska kompatibilnost jednoslojnih ploča i dvoslojnih ploča postaje sve istaknutija. Glavni razlog za ovu pojavu je preveliko područje signalne petlje, što ne samo da proizvodi jako elektromagnetsko zračenje, već također čini krug osjetljivim na vanjske smetnje. Kako bi se poboljšala elektromagnetska kompatibilnost kruga, najlakši način je smanjiti područje petlje signala ključa.
Ključni signal: Iz perspektive elektromagnetske kompatibilnosti, ključni signali se uglavnom odnose na signale koji proizvode jako zračenje i signale koji su osjetljivi na vanjski svijet. Signali koji mogu generirati jako zračenje općenito su periodični signali, poput signala niskog reda satova ili adresa. Signali koji su osjetljivi na smetnje su analogni signali nižih razina.
Jednoslojne i dvoslojne ploče obično se koriste u niskofrekventnim analognim dizajnima ispod 10 KHz:
1) Tragovi snage na istom sloju usmjereni su radijalno, a ukupna duljina vodova je minimizirana;
2) Prilikom provođenja žice za napajanje i uzemljenja, one bi trebale biti blizu jedna drugoj; postavite žicu za uzemljenje sa strane signalne žice ključa, a ta žica za uzemljenje treba biti što je moguće bliže signalnoj žici. Na taj način se formira manja površina petlje i smanjuje se osjetljivost zračenja diferencijalnog moda na vanjske smetnje. Kada se uz signalnu žicu doda žica za uzemljenje, formira se petlja s najmanjom površinom. Struja signala definitivno će uzeti ovu petlju umjesto drugih žica za uzemljenje.
3) Ako se radi o dvoslojnoj tiskanoj ploči, možete položiti žicu za uzemljenje duž signalne linije s druge strane sklopne ploče, odmah ispod signalne linije, a prva linija treba biti što šira. Ovako formirana površina petlje jednaka je debljini tiskane pločice pomnoženoj s duljinom signalne linije.
Dvoslojni i četveroslojni laminati
1. SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG;
2. GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND;
Za gornja dva laminirana dizajna, potencijalni problem je tradicionalna debljina ploče od 1,6 mm (62 mila). Razmak između slojeva postat će vrlo velik, što nije samo nepovoljno za kontrolu impedancije, međuslojnog spajanja i zaštite; posebno veliki razmak između ravnina uzemljenja smanjuje kapacitet ploče i nije pogodan za filtriranje šuma.
Za prvu shemu, obično se primjenjuje na situaciju kada ima više čipova na ploči. Ova vrsta sheme može postići bolje SI performanse, nije baš dobra za EMI performanse, uglavnom mora kontrolirati ožičenje i druge detalje. Glavna pažnja: Prizemni sloj postavljen je na spojni sloj signalnog sloja s najgušćim signalom, što je korisno za apsorbiranje i suzbijanje zračenja; povećajte površinu ploče da odražava pravilo 20H.
Za drugo rješenje obično se koristi tamo gdje je gustoća čipa na ploči dovoljno niska i postoji dovoljno prostora oko čipa (postavite potrebni bakreni sloj snage). U ovoj shemi, vanjski sloj PCB-a je sloj uzemljenja, a srednja dva sloja su slojevi signala/napona. Napajanje na signalnom sloju je usmjereno širokom linijom, što može učiniti impedanciju staze struje napajanja niskom, a impedancija mikrotrakaste staze signala također je niska, a zračenje signala unutarnjeg sloja također može biti zaštićen vanjskim slojem. Iz perspektive EMI kontrole, ovo je najbolja dostupna 4-slojna PCB struktura.
Glavna pozornost: udaljenost između dva srednja sloja signala i slojeva za miješanje snage treba biti proširena, a smjer ožičenja treba biti okomit kako bi se izbjeglo preslušavanje; područje ploče treba biti odgovarajuće kontrolirano kako bi odražavalo pravilo 20H; ako želite kontrolirati impedanciju ožičenja, gornje rješenje treba biti vrlo oprezno pri postavljanju žica raspoređenih ispod bakrenog otoka za napajanje i uzemljenje. Osim toga, bakar na napajanju ili sloju uzemljenja trebao bi biti međusobno povezan što je više moguće kako bi se osigurala DC i niskofrekventna povezanost.
Troslojni, šestoslojni laminat
Za dizajne s većom gustoćom čipa i višom frekvencijom takta treba razmotriti dizajn ploče od 6 slojeva, a preporučuje se metoda slaganja:
1. SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG;
Za ovu vrstu sheme, ova vrsta laminirane sheme može dobiti bolji integritet signala, sloj signala je u blizini sloja uzemljenja, sloj snage i sloj uzemljenja su upareni, impedancija svakog sloja ožičenja može se bolje kontrolirati, a dva Stratum može dobro apsorbirati linije magnetskog polja. A kada su napajanje i sloj uzemljenja netaknuti, može pružiti bolji povratni put za svaki sloj signala.
2. GND－SIG－GND－PWR－SIG－GND;
Za ovu vrstu sheme, ova vrsta sheme je prikladna samo za situaciju da gustoća uređaja nije jako visoka, ova vrsta laminacije ima sve prednosti gornje laminacije, a uzemljena ravnina gornjeg i donjeg sloja relativno je kompletan, koji se može koristiti kao bolji zaštitni sloj Za korištenje. Treba napomenuti da sloj snage treba biti blizu sloja koji nije površina glavne komponente, jer će donja ravnina biti potpunija. Stoga je EMI izvedba bolja od prvog rješenja.
Sažetak: Za šestoslojnu shemu ploče, udaljenost između sloja napajanja i sloja uzemljenja trebala bi biti minimizirana kako bi se postiglo dobro spajanje snage i uzemljenja. Međutim, iako je debljina ploče 62 mil i razmak između slojeva je smanjen, nije lako kontrolirati razmak između glavnog izvora napajanja i sloja tla koji je vrlo mali. Uspoređujući prvu shemu s drugom shemom, trošak druge sheme će se znatno povećati. Stoga pri slaganju obično biramo prvu opciju. Prilikom projektiranja slijedite pravilo 20H i pravilo dizajna zrcalnog sloja.
Četvero i osmoslojni laminati
1. Ovo nije dobra metoda slaganja zbog slabe elektromagnetske apsorpcije i velike impedancije napajanja. Njegova struktura je sljedeća:
1.Signal 1 površina komponente, mikrotrakasti sloj ožičenja
2. Signal 2 unutarnji mikrotrakasti sloj ožičenja, bolji sloj ožičenja (smjer X)
3.Ground
4. Sloj trakastog usmjeravanja signala 3, bolji sloj usmjeravanja (smjer Y)
5. Sloj trakastog usmjeravanja signala 4
6.Snaga
7. Interni mikrotrakasti sloj ožičenja signala 5
8.Signal 6 mikrotrakasti sloj tragova
2. To je varijanta trećeg načina slaganja. Zbog dodavanja referentnog sloja, ima bolje EMI performanse, a karakteristična impedancija svakog sloja signala može se dobro kontrolirati
1.Signal 1 površina komponente, mikrotrakasti sloj ožičenja, dobar sloj ožičenja
2. Stratum tla, dobra sposobnost apsorpcije elektromagnetskih valova
3. Signal 2 trakasti sloj usmjeravanja, dobar sloj usmjeravanja
4. Sloj snage snage, stvara izvrsnu elektromagnetsku apsorpciju sa slojem zemlje ispod 5. Sloj zemlje
6.Signal 3 trakasti sloj usmjeravanja, dobar sloj usmjeravanja
7. Sloj snage, s velikom impedancijom napajanja
8.Signal 4 mikrotrakasti sloj ožičenja, dobar sloj ožičenja
3. Najbolja metoda slaganja, zbog upotrebe više referentnih ravnina tla, ima vrlo dobar kapacitet geomagnetske apsorpcije.
1.Signal 1 površina komponente, mikrotrakasti sloj ožičenja, dobar sloj ožičenja
2. Stratum tla, dobra sposobnost apsorpcije elektromagnetskih valova
3. Signal 2 trakasti sloj usmjeravanja, dobar sloj usmjeravanja
4.Power sloj snage, stvara izvrsnu elektromagnetsku apsorpciju sa slojem zemlje ispod 5.Sloj zemlje zemlje
6.Signal 3 trakasti sloj usmjeravanja, dobar sloj usmjeravanja
7. Zemljini sloj, dobra sposobnost apsorpcije elektromagnetskih valova
8.Signal 4 mikrotrakasti sloj ožičenja, dobar sloj ožičenja
Kako odabrati koliko se slojeva ploča koristi u dizajnu i kako ih složiti ovisi o mnogim čimbenicima kao što su broj signalnih mreža na ploči, gustoća uređaja, gustoća PIN-a, frekvencija signala, veličina ploče i tako dalje. Ove čimbenike moramo sveobuhvatno razmotriti. Za mreže s više signala, veću gustoću uređaja, veću gustoću PIN-a i veću frekvenciju signala, višeslojni dizajn ploče treba usvojiti što je više moguće. Da biste dobili dobre EMI performanse, najbolje je osigurati da svaki sloj signala ima svoj referentni sloj.