PCB დაწყობის დიზაინის მეთოდი

ლამინირებული დიზაინი ძირითადად შეესაბამება ორ წესს:

1. გაყვანილობის თითოეულ ფენას უნდა ჰქონდეს მომიჯნავე საორიენტაციო ფენა (ძაბვის ან გრუნტის შრე);
2. მიმდებარე ძირითადი დენის ფენა და გრუნტის ფენა უნდა იყოს დაცული მინიმალურ მანძილზე, რათა უზრუნველყოს უფრო დიდი შეერთების ტევადობა;

 

ქვემოთ მოცემულია დასტა ორფენიანი დაფიდან რვაფენიანი დაფამდე, მაგალითად, ახსნისთვის:

1. ცალმხრივი PCB დაფა და ორმხრივი PCB დაფის დასტა

ორფენიანი დაფებისთვის, ფენების მცირე რაოდენობის გამო, ლამინირების პრობლემა აღარ არის. კონტროლის EMI გამოსხივება ძირითადად განიხილება გაყვანილობისა და განლაგებიდან;

სულ უფრო და უფრო თვალსაჩინო ხდება ერთფენიანი და ორფენიანი დაფების ელექტრომაგნიტური თავსებადობა. ამ ფენომენის მთავარი მიზეზი არის ის, რომ სიგნალის მარყუჟის ფართობი ძალიან დიდია, რაც არა მხოლოდ წარმოქმნის ძლიერ ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას, არამედ წრეს მგრძნობიარეს ხდის გარე ჩარევის მიმართ. მიკროსქემის ელექტრომაგნიტური თავსებადობის გასაუმჯობესებლად, უმარტივესი გზაა საკვანძო სიგნალის მარყუჟის არეალის შემცირება.

ძირითადი სიგნალი: ელექტრომაგნიტური თავსებადობის თვალსაზრისით, ძირითადი სიგნალები ძირითადად ეხება სიგნალებს, რომლებიც წარმოქმნიან ძლიერ გამოსხივებას და სიგნალებს, რომლებიც მგრძნობიარეა გარე სამყაროს მიმართ. სიგნალები, რომლებსაც შეუძლიათ ძლიერი გამოსხივების გენერირება, ძირითადად პერიოდული სიგნალებია, როგორიცაა საათის ან მისამართების დაბალი რიგის სიგნალები. სიგნალები, რომლებიც მგრძნობიარეა ჩარევის მიმართ, არის ანალოგური სიგნალები ქვედა დონეებით.

ერთ და ორ ფენიანი დაფები ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი სიხშირის ანალოგურ დიზაინებში 10 KHz-ზე ქვემოთ:

1) ძალაუფლების კვალი იმავე ფენაზე მიდის რადიალურად, ხოლო ხაზების მთლიანი სიგრძე მინიმუმამდეა დაყვანილი;

2) დენის და დამიწების სადენების გაშვებისას ისინი ერთმანეთთან ახლოს უნდა იყოს; მოათავსეთ დამიწების მავთული საკვანძო სიგნალის მავთულის გვერდით და ეს დამიწების მავთული უნდა იყოს რაც შეიძლება ახლოს სიგნალის მავთულთან. ამ გზით წარმოიქმნება უფრო მცირე მარყუჟის ფართობი და მცირდება დიფერენციალური რეჟიმის გამოსხივების მგრძნობელობა გარე ჩარევის მიმართ. როდესაც სასიგნალო მავთულს გვერდით ემატება დამიწების მავთული, წარმოიქმნება უმცირესი ფართობის მარყუჟი და სიგნალის დენი აუცილებლად მიიღებს ამ მარყუჟს სხვა დამიწების მავთულის ნაცვლად.

3) თუ ეს არის ორ ფენიანი მიკროსქემის დაფა, შეგიძლიათ დაყაროთ დამიწების მავთული სიგნალის ხაზის გასწვრივ მიკროსქემის დაფის მეორე მხარეს, სიგნალის ხაზის უშუალოდ ქვემოთ და პირველი ხაზი უნდა იყოს რაც შეიძლება ფართო. ამ გზით ჩამოყალიბებული მარყუჟის ფართობი უდრის მიკროსქემის დაფის სისქეს გამრავლებული სიგნალის ხაზის სიგრძეზე.

 

ორ და ოთხ ფენიანი ლამინატი

1. SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;

ზემოაღნიშნული ორი ლამინირებული დიზაინისთვის პოტენციური პრობლემაა ტრადიციული 1.6 მმ (62 მილი) დაფის სისქე. ფენების მანძილი ძალიან დიდი გახდება, რაც არამარტო არახელსაყრელია წინაღობის კონტროლისთვის, ფენების დაწყვილებისა და დაცვისთვის; კერძოდ, მიწისქვეშა სიბრტყეებს შორის დიდი მანძილი ამცირებს დაფის ტევადობას და არ უწყობს ხელს ხმაურის გაფილტვრას.

პირველი სქემისთვის ის ჩვეულებრივ გამოიყენება იმ სიტუაციაზე, როდესაც დაფაზე მეტი ჩიპია. ამ ტიპის სქემას შეუძლია უკეთესი SI-ის შესრულება, ეს არ არის ძალიან კარგი EMI მუშაობისთვის, ძირითადად გაყვანილობისა და სხვა დეტალების კონტროლისთვის. მთავარი ყურადღება: გრუნტის ფენა მოთავსებულია სიგნალის ფენის შემაერთებელ შრეზე ყველაზე მკვრივი სიგნალით, რაც სასარგებლოა რადიაციის შთანთქმასა და ჩასახშობად; გაზარდეთ დაფის ფართობი, რათა აისახოს 20H წესი.

რაც შეეხება მეორე ხსნარს, ის ჩვეულებრივ გამოიყენება, როდესაც დაფაზე ჩიპის სიმკვრივე საკმარისად დაბალია და ჩიპის გარშემო არის საკმარისი ფართობი (დააყენეთ საჭირო სიმძლავრის სპილენძის ფენა). ამ სქემაში, PCB-ის გარე ფენა არის გრუნტის ფენა, ხოლო შუა ორი ფენა არის სიგნალის/ძაბვის ფენები. სიგნალის შრეზე ელექტრომომარაგება გადის ფართო ხაზით, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს დენის მიწოდების ბილიკის წინაღობა დაბალი, ასევე სიგნალის მიკროზოლის ბილიკის წინაღობა ასევე დაბალია და შიდა ფენის სიგნალის გამოსხივება ასევე შეიძლება იყოს დაცული. გარე ფენა. EMI კონტროლის პერსპექტივიდან, ეს არის საუკეთესო 4-ფენიანი PCB სტრუქტურა.

მთავარი ყურადღება: მანძილი სიგნალისა და სიმძლავრის შერევის ფენების შუა ორ ფენას შორის უნდა გაფართოვდეს, ხოლო გაყვანილობის მიმართულება უნდა იყოს ვერტიკალური, რათა თავიდან იქნას აცილებული ჯვარი; დაფის ფართობი სათანადოდ უნდა იყოს კონტროლირებადი, რათა ასახოს 20H წესი; თუ გსურთ აკონტროლოთ გაყვანილობის წინაღობა, ზემოაღნიშნული ხსნარი ძალიან ფრთხილად უნდა იყოთ მავთულხლართების მარშრუტზე იგი მოწყობილია სპილენძის კუნძულის ქვეშ ელექტრომომარაგებისა და დასამიწებლად. გარდა ამისა, ელექტრომომარაგების ან მიწის ფენის სპილენძი ერთმანეთთან მაქსიმალურად უნდა იყოს დაკავშირებული, რათა უზრუნველყოს DC და დაბალი სიხშირის კავშირი.

 

 

სამი, ექვსფენიანი ლამინატი

ჩიპების უფრო მაღალი სიმკვრივისა და უფრო მაღალი საათის სიხშირის მქონე დიზაინებისთვის, გათვალისწინებული უნდა იყოს 6 ფენიანი დაფის დიზაინი და რეკომენდებულია დაწყობის მეთოდი:

1. SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;

ამ ტიპის სქემისთვის, ამ სახის ლამინირებულ სქემას შეუძლია მიიღოს უკეთესი სიგნალის მთლიანობა, სიგნალის ფენა არის მიწის ფენის მიმდებარედ, დენის ფენა და მიწის ფენა დაწყვილებულია, თითოეული გაყვანილობის ფენის წინაღობა შეიძლება უკეთ გაკონტროლდეს და ორი ფენას შეუძლია მაგნიტური ველის ხაზები კარგად აღიქვას. და როდესაც ელექტრომომარაგება და მიწის ფენა დასრულდება, მას შეუძლია უზრუნველყოს უკეთესი დაბრუნების გზა თითოეული სიგნალის ფენისთვის.

2. GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND;

ამ ტიპის სქემისთვის, ასეთი სქემა შესაფერისია მხოლოდ იმ სიტუაციისთვის, როდესაც მოწყობილობის სიმკვრივე არ არის ძალიან მაღალი, ამ ტიპის ლამინირებას აქვს ზედა ლამინირების ყველა უპირატესობა, ხოლო ზედა და ქვედა ფენების გრუნტის სიბრტყე შედარებით. სრული, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც უკეთესი დამცავი ფენა გამოსაყენებლად. უნდა აღინიშნოს, რომ დენის ფენა ახლოს უნდა იყოს იმ ფენასთან, რომელიც არ არის მთავარი შემადგენელი ზედაპირი, რადგან ქვედა ფენის სიბრტყე უფრო სრულყოფილი იქნება. ამიტომ, EMI შესრულება უკეთესია, ვიდრე პირველი გამოსავალი.

რეზიუმე: ექვსფენიანი დაფის სქემისთვის, მანძილი დენის ფენასა და მიწის ფენას შორის უნდა იყოს მინიმუმამდე დაყვანილი, რათა მივიღოთ კარგი სიმძლავრე და გრუნტის შეერთება. თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ დაფის სისქე 62 მლ-ია და ფენების მანძილი შემცირებულია, არ არის ადვილი აკონტროლოთ მანძილი ძირითად ელექტრომომარაგებასა და მიწის ფენას შორის იყოს მცირე. პირველი სქემის მეორე სქემასთან შედარება, მეორე სქემის ღირებულება მნიშვნელოვნად გაიზრდება. ამიტომ, ჩვეულებრივ, პირველ ვარიანტს ვირჩევთ დაწყობისას. დიზაინის შექმნისას დაიცავით 20H წესი და სარკის ფენის წესების დიზაინი.

ოთხ და რვა ფენიანი ლამინატი

1. ეს არ არის კარგი დაწყობის მეთოდი ცუდი ელექტრომაგნიტური შთანთქმის და ელექტრომომარაგების დიდი წინაღობის გამო. მისი სტრუქტურა ასეთია:
1.სიგნალი 1 კომპონენტის ზედაპირი, მიკროზოლის გაყვანილობის ფენა
2. სიგნალი 2 შიდა მიკროზოლის გაყვანილობის ფენა, უკეთესი გაყვანილობის ფენა (X მიმართულება)
3.მიწის
4. სიგნალის 3 ზოლიანი მარშრუტიზაციის ფენა, უკეთესი მარშრუტიზაციის ფენა (Y მიმართულება)
5.სიგნალის 4 ზოლის მარშრუტიზაციის ფენა
6.ძალა
7. სიგნალი 5 შიდა მიკროზოლის გაყვანილობის ფენა
8.სიგნალი 6 მიკროზოლის კვალი ფენა

2. ეს არის მესამე დაწყობის მეთოდის ვარიანტი. საცნობარო ფენის დამატების გამო, მას აქვს უკეთესი EMI შესრულება და თითოეული სიგნალის ფენის დამახასიათებელი წინაღობა კარგად შეიძლება კონტროლდებოდეს
1.სიგნალი 1 კომპონენტის ზედაპირი, მიკროზოლის გაყვანილობის ფენა, კარგი გაყვანილობის ფენა
2. მიწის ფენა, კარგი ელექტრომაგნიტური ტალღების შთანთქმის უნარი
3. სიგნალის 2 ზოლის მარშრუტიზაციის ფენა, კარგი მარშრუტიზაციის ფენა
4. დენის დენის ფენა, რომელიც ქმნის შესანიშნავ ელექტრომაგნიტურ შთანთქმას მიწის ფენით 5. გრუნტის ფენით
6. სიგნალის 3 ზოლიანი მარშრუტიზაციის ფენა, კარგი მარშრუტიზაციის ფენა
7. დენის ფენა, დიდი ელექტრომომარაგების წინაღობით
8.სიგნალი 4 მიკროზოლიანი გაყვანილობის ფენა, კარგი გაყვანილობის ფენა

3. დაწყობის საუკეთესო მეთოდი, მრავალშრიანი გრუნტის საცნობარო თვითმფრინავების გამოყენების გამო, მას აქვს ძალიან კარგი გეომაგნიტური შთანთქმის უნარი.
1.სიგნალი 1 კომპონენტის ზედაპირი, მიკროზოლის გაყვანილობის ფენა, კარგი გაყვანილობის ფენა
2. მიწის ფენა, უკეთესი ელექტრომაგნიტური ტალღების შთანთქმის უნარი
3. სიგნალის 2 ზოლის მარშრუტიზაციის ფენა, კარგი მარშრუტიზაციის ფენა
4. ენერგეტიკული ფენა, რომელიც ქმნის შესანიშნავ ელექტრომაგნიტურ შთანთქმას გრუნტის ფენით 5. გრუნტის ფენის ქვემოთ
6. სიგნალის 3 ზოლიანი მარშრუტიზაციის ფენა, კარგი მარშრუტიზაციის ფენა
7. მიწის ფენა, უკეთესი ელექტრომაგნიტური ტალღის შთანთქმის უნარი
8.სიგნალი 4 მიკროზოლიანი გაყვანილობის ფენა, კარგი გაყვანილობის ფენა

როგორ ავირჩიოთ დაფის რამდენი ფენა იქნება გამოყენებული დიზაინში და როგორ დავაწყოთ ისინი, დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, როგორიცაა დაფაზე სიგნალის ქსელების რაოდენობა, მოწყობილობის სიმკვრივე, PIN სიმკვრივე, სიგნალის სიხშირე, დაფის ზომა და ა.შ. ჩვენ უნდა განვიხილოთ ეს ფაქტორები ყოვლისმომცველად. რაც უფრო მეტი სიგნალის ქსელია, რაც უფრო მაღალია მოწყობილობის სიმკვრივე, მით უფრო მაღალია PIN სიმკვრივე და რაც უფრო მაღალია სიგნალის სიხშირე, რაც შეიძლება მეტი უნდა იქნას მიღებული მრავალშრიანი დაფის დიზაინი. EMI კარგი მუშაობის მისაღებად, უმჯობესია უზრუნველყოთ, რომ თითოეულ სიგნალის ფენას ჰქონდეს საკუთარი საცნობარო ფენა.