Метод на дизајнирање на натрупување на ПХБ

Ламинираниот дизајн главно одговара на две правила:

1. Секој слој на жици мора да има соседен референтен слој (моќен или заземјен слој);
2. Соседниот главен енергетски слој и заземјниот слој треба да се чуваат на минимално растојание за да се обезбеди поголема капацитивност на спојката;

 

Следното го наведува оџакот од двослојна табла до осумслојна табла за пример објаснување:

1. Еднострана ПХБ плоча и двострана плоча за ПХБ

За двослојните плочи, поради малиот број на слоеви, веќе нема проблем со ламиниране. Контролното зрачење ЕМИ главно се смета од жици и распоред;

Електромагнетната компатибилност на еднослојните и двослојните плочи станува сè поизразена. Главната причина за овој феномен е тоа што областа на сигналната јамка е преголема, што не само што произведува силно електромагнетно зрачење, туку и го прави колото чувствително на надворешни пречки. За да се подобри електромагнетната компатибилност на колото, најлесниот начин е да се намали областа на јамката на клучниот сигнал.

Клучен сигнал: Од гледна точка на електромагнетна компатибилност, клучните сигнали главно се однесуваат на сигнали кои произведуваат силно зрачење и сигнали кои се чувствителни на надворешниот свет. Сигналите кои можат да генерираат силно зрачење се генерално периодични сигнали, како што се сигнали со низок ред на часовници или адреси. Сигналите кои се чувствителни на пречки се аналогни сигнали со пониски нивоа.

Еднослојните и двослојните плочи обично се користат во нискофреквентни аналогни дизајни под 10 KHz:

1) Моќните траги на истиот слој се насочуваат радијално, а вкупната должина на линиите е минимизирана;

2) При вклучување на жиците за напојување и заземјување, тие треба да бидат блиску еден до друг; поставете жица за заземјување покрај жицата за клучен сигнал и оваа жица за заземјување треба да биде што е можно поблиску до сигналната жица. На овој начин, се формира помала површина на јамката и се намалува чувствителноста на зрачењето на диференцијалниот режим на надворешни пречки. Кога ќе се додаде жица за заземјување до сигналната жица, се формира јамка со најмала површина, а струјата на сигналот дефинитивно ќе ја земе оваа јамка наместо другите жици за заземјување.

3) Ако се работи за двослојна плочка, можете да поставите жица за заземјување по должината на сигналната линија од другата страна на плочката, веднаш под сигналната линија, а првата линија треба да биде што е можно поширока. Областа на јамката формирана на овој начин е еднаква на дебелината на плочката помножена со должината на сигналната линија.

 

Двослојни и четирислојни ламинати

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

За горенаведените два ламинирани дизајни, потенцијалниот проблем е традиционалната дебелина на плочата од 1,6 mm (62 мил). Растојанието на слоевите ќе стане многу големо, што не е само неповолно за контролирање на импедансата, меѓуслојното спојување и заштитното; особено, големото растојание помеѓу рамнините за заземјување на моќ го намалува капацитетот на плочата и не е погодно за филтрирање на бучавата.

За првата шема, обично се применува на ситуацијата кога има повеќе чипови на таблата. Овој вид на шема може да добие подобри перформанси на SI, не е многу добар за перформансите на EMI, главно преку жици и други детали за контрола. Главно внимание: Заземјниот слој е поставен на поврзувачкиот слој на сигналниот слој со најгуст сигнал, кој е корисен за апсорбирање и потиснување на зрачењето; зголемете ја површината на таблата за да го одрази правилото 20H.

Што се однесува до второто решение, обично се користи кога густината на чипот на плочата е доволно мала и има доволно површина околу чипот (поставете ја потребната моќност на бакарен слој). Во оваа шема, надворешниот слој на ПХБ е заземјен слој, а средните два слоја се слоеви на сигнал/напојување. Напојувањето на слојот на сигналот се насочува со широка линија, што може да ја направи импедансата на патеката на струјата на напојување ниска, а импедансата на патеката на сигналната микролента е исто така ниска, а сигналното зрачење на внатрешниот слој исто така може да биде заштитено со надворешниот слој. Од гледна точка на EMI контролата, ова е најдобрата 4-слојна структура на ПХБ достапна.

Главно внимание: Растојанието помеѓу средните два слоја на слоеви за мешање на сигналот и моќноста треба да се прошири, а насоката на поврзувањето треба да биде вертикална за да се избегне прекршување; површината на таблата треба да биде соодветно контролирана за да го одрази правилото 20H; ако сакате да ја контролирате импедансата на жици, горенаведеното решение треба да биде многу внимателно за да ги насочи жиците Тоа е наредено под бакарниот остров за напојување и заземјување. Покрај тоа, бакарот на напојувањето или слојот за заземјување треба да биде меѓусебно поврзан колку што е можно за да се обезбеди поврзување со еднонасочна струја и ниска фреквенција.

 

 

Три, шестслоен ламинат

За дизајни со поголема густина на чипови и поголема фреквенција на часовникот, треба да се земе предвид дизајн на табла со 6 слоеви и се препорачува методот на редење:

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

За овој вид шема, овој вид на ламинирана шема може да добие подобар интегритет на сигналот, слојот на сигналот е во непосредна близина на слојот на земјата, слојот за моќност и слојот за заземјување се спарени, импедансата на секој слој на жици може подобро да се контролира и два Стратумот може добро да ги апсорбира линиите на магнетното поле. И кога напојувањето и заземјувачкиот слој се завршени, може да обезбеди подобра патека за враќање за секој слој на сигнал.

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

За овој вид шема, овој вид шема е погодна само за ситуацијата кога густината на уредот не е многу висока, овој вид ламиниране ги има сите предности на горното ламинирање, а рамнината на заземјувањето на горниот и долниот слој е релативно комплетен, кој може да се користи како подобар заштитен слој За употреба. Треба да се напомене дека слојот за моќност треба да биде блиску до слојот што не е главната компонента површина, бидејќи рамнината на долниот слој ќе биде поцелосна. Затоа, перформансите на EMI се подобри од првото решение.

Резиме: За шемата со шестслојна плоча, растојанието помеѓу слојот за моќност и слојот за заземјување треба да се минимизира за да се добие добра моќност и спојување за заземјување. Сепак, иако дебелината на плочата е 62 мил., а растојанието меѓу слоевите е намалено, не е лесно да се контролира растојанието помеѓу главното напојување и заземјниот слој да биде мало. Споредувајќи ја првата шема со втората шема, цената на втората шема значително ќе се зголеми. Затоа, ние обично ја избираме првата опција при редење. При дизајнирање, следете го правилото 20H и дизајнот на правилото за слој на огледало.

Ламинати со четири и осум слоја

1. Ова не е добар метод на редење поради слабата електромагнетна апсорпција и големата импеданса на напојувањето. Неговата структура е како што следува:
1.Signal 1 компонента површина, microstrip жици слој
2. Сигнал 2 внатрешен слој за жици со микроленти, подобар слој за жици (насока X)
3. Земјата
4. Слој за рутирање на сигнал 3, подобар слој за рутирање (насока Y)
5. Сигнал 4 stripline рутирачки слој
6. Моќ
7. Сигнал 5 внатрешен слој за жици со микроленти
8. Сигнал 6 микроленти слој трага

2. Тоа е варијанта на третиот метод на редење. Поради додавањето на референтниот слој, има подобри перформанси EMI, а карактеристичната импеданса на секој слој на сигнал може добро да се контролира
1.Signal 1 компонента површина, microstrip жици слој, добар жици слој
2. Земјениот слој, добра способност за апсорпција на електромагнетни бранови
3. Сигнал 2 stripline рутирачки слој, добар рутирачки слој
4. Енергетски слој на моќност, формирајќи одлична електромагнетна апсорпција со заземјен слој под 5. Заземјен слој
6. Сигнал 3 stripline рутирање слој, добар рутирање слој
7. Моќен слој, со голема импеданса на напојување
8.Signal 4 microstrip жици слој, добар жици слој

3. Најдобар метод на редење, поради употребата на повеќеслојни референтни рамнини на земјата, има многу добар капацитет на геомагнетна апсорпција.
1.Signal 1 компонента површина, microstrip жици слој, добар жици слој
2. Слој на земја, подобра способност за апсорпција на електромагнетни бранови
3. Сигнал 2 stripline рутирачки слој, добар рутирачки слој
4. Моќен енергетски слој, формирајќи одлична електромагнетна апсорпција со заземјниот слој под 5. Земјениот слој
6. Сигнал 3 stripline рутирање слој, добар рутирање слој
7. Слој на земја, подобра способност за апсорпција на електромагнетни бранови
8.Signal 4 microstrip жици слој, добар жици слој

Како да изберете колку слоеви на табли ќе се користат во дизајнот и како да се наредат зависи од многу фактори како што се бројот на сигналните мрежи на плочата, густината на уредот, густината на PIN-от, фреквенцијата на сигналот, големината на плочата и сл. Овие фактори мора да ги разгледаме на сеопфатен начин. За колку повеќе мрежи на сигнали, колку е поголема густината на уредот, толку е поголема густината на PIN-от и колку е поголема фреквенцијата на сигналот, дизајнот на повеќеслојната плоча треба да се усвои колку што е можно повеќе. За да добиете добри перформанси на EMI, најдобро е да се осигурате дека секој слој на сигнал има свој референтен слој.