ലാമിനേറ്റഡ് ഡിസൈൻ പ്രധാനമായും രണ്ട് നിയമങ്ങൾ പാലിക്കുന്നു:
1. ഓരോ വയറിംഗ് ലെയറിനും അടുത്തുള്ള റഫറൻസ് ലെയർ ഉണ്ടായിരിക്കണം (പവർ അല്ലെങ്കിൽ ഗ്രൗണ്ട് ലെയർ);
2. വലിയ കപ്ലിംഗ് കപ്പാസിറ്റൻസ് നൽകുന്നതിന് അടുത്തുള്ള പ്രധാന പവർ ലെയറും ഗ്രൗണ്ട് ലെയറും കുറഞ്ഞത് അകലത്തിൽ സൂക്ഷിക്കണം;
ഇനിപ്പറയുന്നവ രണ്ട്-ലെയർ ബോർഡിൽ നിന്ന് എട്ട്-ലെയർ ബോർഡിലേക്കുള്ള സ്റ്റാക്ക് ലിസ്റ്റുചെയ്യുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന് വിശദീകരണം:
1. ഒറ്റ-വശങ്ങളുള്ള PCB ബോർഡും ഇരട്ട-വശങ്ങളുള്ള PCB ബോർഡ് സ്റ്റാക്കും
രണ്ട്-പാളി ബോർഡുകൾക്ക്, ചെറിയ എണ്ണം പാളികൾ കാരണം, ഇനി ഒരു ലാമിനേഷൻ പ്രശ്നമില്ല. കൺട്രോൾ EMI റേഡിയേഷൻ പ്രധാനമായും വയറിംഗിൽ നിന്നും ലേഔട്ടിൽ നിന്നും പരിഗണിക്കപ്പെടുന്നു;
സിംഗിൾ-ലെയർ ബോർഡുകളുടെയും ഡബിൾ-ലെയർ ബോർഡുകളുടെയും വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യത കൂടുതൽ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു. ഈ പ്രതിഭാസത്തിൻ്റെ പ്രധാന കാരണം, സിഗ്നൽ ലൂപ്പ് ഏരിയ വളരെ വലുതാണ്, ഇത് ശക്തമായ വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണം ഉണ്ടാക്കുക മാത്രമല്ല, ബാഹ്യ ഇടപെടലുകൾക്ക് സർക്യൂട്ട് സെൻസിറ്റീവ് ആക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സർക്യൂട്ടിൻ്റെ വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന്, കീ സിഗ്നലിൻ്റെ ലൂപ്പ് ഏരിയ കുറയ്ക്കുക എന്നതാണ് ഏറ്റവും എളുപ്പമുള്ള മാർഗം.
പ്രധാന സിഗ്നൽ: വൈദ്യുതകാന്തിക അനുയോജ്യതയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, പ്രധാന സിഗ്നലുകൾ പ്രധാനമായും സൂചിപ്പിക്കുന്നത് ശക്തമായ വികിരണം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന സിഗ്നലുകളെയും പുറം ലോകത്തോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ള സിഗ്നലുകളെയും ആണ്. ശക്തമായ വികിരണം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുന്ന സിഗ്നലുകൾ സാധാരണയായി ആനുകാലിക സിഗ്നലുകളാണ്, അതായത് ക്ലോക്കുകളുടെ അല്ലെങ്കിൽ വിലാസങ്ങളുടെ താഴ്ന്ന ക്രമത്തിലുള്ള സിഗ്നലുകൾ. ഇടപെടലിനോട് സംവേദനക്ഷമതയുള്ള സിഗ്നലുകൾ താഴ്ന്ന നിലകളുള്ള അനലോഗ് സിഗ്നലുകളാണ്.
സിംഗിൾ, ഡബിൾ ലെയർ ബോർഡുകൾ സാധാരണയായി 10KHz-ൽ താഴെയുള്ള ലോ-ഫ്രീക്വൻസി അനലോഗ് ഡിസൈനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു:
1) ഒരേ ലെയറിലെ പവർ ട്രെയ്സുകൾ റേഡിയലായി വഴിതിരിച്ചുവിടുകയും ലൈനുകളുടെ ആകെ ദൈർഘ്യം ചെറുതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു;
2) വൈദ്യുതിയും ഗ്രൗണ്ട് വയറുകളും പ്രവർത്തിപ്പിക്കുമ്പോൾ, അവ പരസ്പരം അടുത്തായിരിക്കണം; കീ സിഗ്നൽ വയറിന് സമീപം ഗ്രൗണ്ട് വയർ സ്ഥാപിക്കുക, ഈ ഗ്രൗണ്ട് വയർ സിഗ്നൽ വയറിനോട് കഴിയുന്നത്ര അടുത്തായിരിക്കണം. ഈ രീതിയിൽ, ഒരു ചെറിയ ലൂപ്പ് ഏരിയ രൂപപ്പെടുകയും ബാഹ്യ ഇടപെടലുകളിലേക്കുള്ള ഡിഫറൻഷ്യൽ മോഡ് റേഡിയേഷൻ്റെ സംവേദനക്ഷമത കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. സിഗ്നൽ വയറിനോട് ചേർന്ന് ഒരു ഗ്രൗണ്ട് വയർ ചേർക്കുമ്പോൾ, ഏറ്റവും ചെറിയ വിസ്തീർണ്ണമുള്ള ഒരു ലൂപ്പ് രൂപം കൊള്ളുന്നു, കൂടാതെ മറ്റ് ഗ്രൗണ്ട് വയറുകൾക്ക് പകരം സിഗ്നൽ കറൻ്റ് തീർച്ചയായും ഈ ലൂപ്പ് എടുക്കും.
3) ഡബിൾ ലെയർ സർക്യൂട്ട് ബോർഡാണെങ്കിൽ, സിഗ്നൽ ലൈനിന് തൊട്ടുതാഴെ, സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൻ്റെ മറുവശത്ത് സിഗ്നൽ ലൈനിനൊപ്പം ഗ്രൗണ്ട് വയർ ഇടാം, ആദ്യ വരി കഴിയുന്നത്ര വീതിയുള്ളതായിരിക്കണം. ഈ രീതിയിൽ രൂപംകൊണ്ട ലൂപ്പ് ഏരിയ സിഗ്നൽ ലൈനിൻ്റെ നീളം കൊണ്ട് ഗുണിച്ച സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൻ്റെ കനം തുല്യമാണ്.
രണ്ട്, നാല്-ലെയർ ലാമിനേറ്റ്
1. SIG -GND(PWR) -PWR (GND) -SIG;
2. GND -SIG(PWR) -SIG(PWR) -GND;
മേൽപ്പറഞ്ഞ രണ്ട് ലാമിനേറ്റഡ് ഡിസൈനുകൾക്ക്, പരമ്പരാഗതമായ 1.6mm (62mil) ബോർഡ് കനം എന്നതാണ് പ്രശ്നം. ലെയർ സ്പെയ്സിംഗ് വളരെ വലുതായിത്തീരും, ഇത് ഇംപെഡൻസ്, ഇൻ്റർലേയർ കപ്ലിംഗ്, ഷീൽഡിംഗ് എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് മാത്രമല്ല പ്രതികൂലമാണ്; പ്രത്യേകിച്ച്, പവർ ഗ്രൗണ്ട് പ്ലെയിനുകൾക്കിടയിലുള്ള വലിയ അകലം ബോർഡ് കപ്പാസിറ്റൻസ് കുറയ്ക്കുകയും ശബ്ദത്തെ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുന്നതിന് അനുയോജ്യമല്ല.
ആദ്യ സ്കീമിന്, ബോർഡിൽ കൂടുതൽ ചിപ്പുകൾ ഉള്ള സാഹചര്യത്തിൽ ഇത് സാധാരണയായി പ്രയോഗിക്കുന്നു. ഇത്തരത്തിലുള്ള സ്കീമിന് മികച്ച SI പ്രകടനം നേടാനാകും, ഇത് EMI പ്രകടനത്തിന് അത്ര നല്ലതല്ല, പ്രധാനമായും വയറിംഗിലൂടെയും മറ്റ് വിശദാംശങ്ങളിലൂടെയും നിയന്ത്രിക്കാം. പ്രധാന ശ്രദ്ധ: സാന്ദ്രമായ സിഗ്നലുമായി സിഗ്നൽ പാളിയുടെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന പാളിയിൽ ഗ്രൗണ്ട് പാളി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് വികിരണം ആഗിരണം ചെയ്യാനും അടിച്ചമർത്താനും പ്രയോജനകരമാണ്; 20H നിയമം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതിന് ബോർഡിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുക.
രണ്ടാമത്തെ പരിഹാരത്തെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ബോർഡിലെ ചിപ്പ് സാന്ദ്രത ആവശ്യത്തിന് കുറവായിരിക്കുകയും ചിപ്പിന് ചുറ്റുമുള്ള മതിയായ പ്രദേശം (ആവശ്യമായ പവർ കോപ്പർ ലെയർ സ്ഥാപിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ) ഇത് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സ്കീമിൽ, പിസിബിയുടെ പുറം പാളി ഗ്രൗണ്ട് ലെയറാണ്, മധ്യ രണ്ട് പാളികൾ സിഗ്നൽ/പവർ ലെയറുകളാണ്. സിഗ്നൽ ലെയറിലെ പവർ സപ്ലൈ ഒരു വൈഡ് ലൈൻ ഉപയോഗിച്ച് റൂട്ട് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, ഇത് പവർ സപ്ലൈ കറണ്ടിൻ്റെ പാത്ത് ഇംപെഡൻസ് കുറയ്ക്കും, കൂടാതെ സിഗ്നൽ മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് പാതയുടെ ഇംപെഡൻസും കുറവാണ്, കൂടാതെ ആന്തരിക പാളി സിഗ്നൽ റേഡിയേഷനും പരിരക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. പുറം പാളി. EMI നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ, ലഭ്യമായ ഏറ്റവും മികച്ച 4-ലെയർ PCB ഘടനയാണിത്.
പ്രധാന ശ്രദ്ധ: സിഗ്നൽ, പവർ മിക്സിംഗ് പാളികൾ എന്നിവയുടെ മധ്യഭാഗത്തെ രണ്ട് പാളികൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം വിസ്തൃതമാക്കണം, ക്രോസ്സ്റ്റോക്ക് ഒഴിവാക്കാൻ വയറിംഗ് ദിശ ലംബമായിരിക്കണം; 20H നിയമം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതിന് ബോർഡ് ഏരിയ ഉചിതമായി നിയന്ത്രിക്കണം; നിങ്ങൾക്ക് വയറിംഗ് ഇംപെഡൻസ് നിയന്ത്രിക്കണമെങ്കിൽ, വയറുകൾ റൂട്ട് ചെയ്യുന്നതിന് മുകളിലുള്ള പരിഹാരം വളരെ ശ്രദ്ധാലുക്കളായിരിക്കണം, ഇത് വൈദ്യുതി വിതരണത്തിനും ഗ്രൗണ്ടിംഗിനുമായി ചെമ്പ് ദ്വീപിന് കീഴിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, വൈദ്യുതി വിതരണത്തിലോ ഗ്രൗണ്ട് ലെയറിലോ ഉള്ള ചെമ്പ് ഡിസിയും ലോ-ഫ്രീക്വൻസി കണക്റ്റിവിറ്റിയും ഉറപ്പാക്കാൻ കഴിയുന്നത്ര പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കണം.
മൂന്ന്, ആറ്-പാളി ലാമിനേറ്റ്
ഉയർന്ന ചിപ്പ് സാന്ദ്രതയും ഉയർന്ന ക്ലോക്ക് ഫ്രീക്വൻസിയുമുള്ള ഡിസൈനുകൾക്ക്, 6-ലെയർ ബോർഡ് ഡിസൈൻ പരിഗണിക്കണം, സ്റ്റാക്കിംഗ് രീതി ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു:
1. SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
ഇത്തരത്തിലുള്ള സ്കീമിന്, ഇത്തരത്തിലുള്ള ലാമിനേറ്റഡ് സ്കീമിന് മികച്ച സിഗ്നൽ ഇൻ്റഗ്രിറ്റി ലഭിക്കും, സിഗ്നൽ ലെയർ ഗ്രൗണ്ട് ലെയറിനോട് ചേർന്നാണ്, പവർ ലെയറും ഗ്രൗണ്ട് ലെയറും ജോടിയാക്കുന്നു, ഓരോ വയറിംഗ് ലെയറിൻ്റെയും ഇംപെഡൻസ് നന്നായി നിയന്ത്രിക്കാനാകും, കൂടാതെ രണ്ട് സ്ട്രാറ്റത്തിന് കാന്തികക്ഷേത്രരേഖകളെ നന്നായി ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും. പവർ സപ്ലൈയും ഗ്രൗണ്ട് ലെയറും പൂർത്തിയാകുമ്പോൾ, ഓരോ സിഗ്നൽ ലെയറിനും മികച്ച റിട്ടേൺ പാത്ത് നൽകാൻ ഇതിന് കഴിയും.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
ഇത്തരത്തിലുള്ള സ്കീമിന്, ഉപകരണത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത വളരെ ഉയർന്നതല്ലാത്ത സാഹചര്യത്തിന് മാത്രമേ ഇത്തരത്തിലുള്ള സ്കീം അനുയോജ്യമാകൂ, ഇത്തരത്തിലുള്ള ലാമിനേഷന് മുകളിലെ ലാമിനേഷൻ്റെ എല്ലാ ഗുണങ്ങളും ഉണ്ട്, മുകളിലും താഴെയുമുള്ള പാളികളുടെ നിലം താരതമ്യേനയാണ്. പൂർണ്ണമായത്, ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മികച്ച ഷീൽഡിംഗ് ലെയറായി ഉപയോഗിക്കാം. പവർ ലെയർ പ്രധാന ഘടക ഉപരിതലമല്ലാത്ത പാളിക്ക് അടുത്തായിരിക്കണം എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, കാരണം താഴെയുള്ള പാളിയുടെ തലം കൂടുതൽ പൂർണ്ണമായിരിക്കും. അതിനാൽ, EMI പ്രകടനം ആദ്യ പരിഹാരത്തേക്കാൾ മികച്ചതാണ്.
സംഗ്രഹം: ആറ്-പാളി ബോർഡ് സ്കീമിന്, നല്ല ശക്തിയും ഗ്രൗണ്ട് കപ്ലിംഗും ലഭിക്കുന്നതിന് പവർ ലെയറും ഗ്രൗണ്ട് ലെയറും തമ്മിലുള്ള ദൂരം കുറയ്ക്കണം. എന്നിരുന്നാലും, ബോർഡിൻ്റെ കനം 62 മില്യൺ ആണെങ്കിലും ലെയർ സ്പെയ്സിംഗ് കുറയുന്നു, പ്രധാന വൈദ്യുതി വിതരണവും ഗ്രൗണ്ട് ലെയറും തമ്മിലുള്ള അകലം ചെറുതായിരിക്കാൻ നിയന്ത്രിക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല. ആദ്യത്തെ സ്കീമിനെ രണ്ടാമത്തെ സ്കീമുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, രണ്ടാമത്തെ സ്കീമിൻ്റെ ചെലവ് വളരെയധികം വർദ്ധിക്കും. അതിനാൽ, സ്റ്റാക്ക് ചെയ്യുമ്പോൾ ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി ആദ്യ ഓപ്ഷൻ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. ഡിസൈൻ ചെയ്യുമ്പോൾ, 20H റൂളും മിറർ ലെയർ റൂൾ ഡിസൈനും പാലിക്കുക.
നാല്, എട്ട്-ലെയർ ലാമിനേറ്റ്
1. മോശം വൈദ്യുതകാന്തിക ആഗിരണവും വലിയ പവർ സപ്ലൈ ഇംപെഡൻസും കാരണം ഇത് നല്ല സ്റ്റാക്കിംഗ് രീതിയല്ല. അതിൻ്റെ ഘടന ഇപ്രകാരമാണ്:
1.സിഗ്നൽ 1 ഘടകം ഉപരിതലം, മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് വയറിംഗ് പാളി
2. സിഗ്നൽ 2 ആന്തരിക മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് വയറിംഗ് ലെയർ, മികച്ച വയറിംഗ് ലെയർ (X ദിശ)
3.ഗ്രൗണ്ട്
4. സിഗ്നൽ 3 സ്ട്രിപ്പ്ലൈൻ റൂട്ടിംഗ് ലെയർ, മികച്ച റൂട്ടിംഗ് ലെയർ (Y ദിശ)
5.സിഗ്നൽ 4 സ്ട്രിപ്പ്ലൈൻ റൂട്ടിംഗ് ലെയർ
6.പവർ
7. സിഗ്നൽ 5 ആന്തരിക മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് വയറിംഗ് പാളി
8.സിഗ്നൽ 6 മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് ട്രേസ് ലെയർ
2. ഇത് മൂന്നാമത്തെ സ്റ്റാക്കിംഗ് രീതിയുടെ ഒരു വകഭേദമാണ്. റഫറൻസ് ലെയറിൻ്റെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ കാരണം, ഇതിന് മികച്ച ഇഎംഐ പ്രകടനമുണ്ട്, കൂടാതെ ഓരോ സിഗ്നൽ ലെയറിൻ്റെയും സ്വഭാവ ഇംപെഡൻസ് നന്നായി നിയന്ത്രിക്കാനാകും
1.സിഗ്നൽ 1 ഘടകം ഉപരിതലം, മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് വയറിംഗ് പാളി, നല്ല വയറിംഗ് പാളി
2. ഗ്രൗണ്ട് സ്ട്രാറ്റം, നല്ല വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗ ആഗിരണ ശേഷി
3. സിഗ്നൽ 2 സ്ട്രിപ്പ്ലൈൻ റൂട്ടിംഗ് ലെയർ, നല്ല റൂട്ടിംഗ് ലെയർ
4. പവർ പവർ ലെയർ, 5. ഗ്രൗണ്ട് ലെയർ
6.സിഗ്നൽ 3 സ്ട്രിപ്പ്ലൈൻ റൂട്ടിംഗ് ലെയർ, നല്ല റൂട്ടിംഗ് ലെയർ
7. പവർ സ്ട്രാറ്റം, വലിയ പവർ സപ്ലൈ ഇംപഡൻസ്
8.സിഗ്നൽ 4 മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് വയറിംഗ് ലെയർ, നല്ല വയറിംഗ് ലെയർ
3. മികച്ച സ്റ്റാക്കിംഗ് രീതി, മൾട്ടി-ലെയർ ഗ്രൗണ്ട് റഫറൻസ് പ്ലെയിനുകളുടെ ഉപയോഗം കാരണം, ഇതിന് വളരെ നല്ല ജിയോമാഗ്നറ്റിക് ആഗിരണം ശേഷിയുണ്ട്.
1.സിഗ്നൽ 1 ഘടകം ഉപരിതലം, മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് വയറിംഗ് പാളി, നല്ല വയറിംഗ് പാളി
2. ഗ്രൗണ്ട് സ്ട്രാറ്റം, മികച്ച വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്
3. സിഗ്നൽ 2 സ്ട്രിപ്പ്ലൈൻ റൂട്ടിംഗ് ലെയർ, നല്ല റൂട്ടിംഗ് ലെയർ
4.പവർ പവർ ലെയർ, 5. ഗ്രൗണ്ട് ഗ്രൗണ്ട് ലെയറിന് താഴെയുള്ള ഗ്രൗണ്ട് ലെയറിനൊപ്പം മികച്ച വൈദ്യുതകാന്തിക ആഗിരണം ഉണ്ടാക്കുന്നു
6.സിഗ്നൽ 3 സ്ട്രിപ്പ്ലൈൻ റൂട്ടിംഗ് ലെയർ, നല്ല റൂട്ടിംഗ് ലെയർ
7. ഗ്രൗണ്ട് സ്ട്രാറ്റം, മികച്ച വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ്
8.സിഗ്നൽ 4 മൈക്രോസ്ട്രിപ്പ് വയറിംഗ് ലെയർ, നല്ല വയറിംഗ് ലെയർ
ഡിസൈനിൽ എത്ര പാളികൾ ബോർഡുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നുവെന്നും അവ എങ്ങനെ അടുക്കി വയ്ക്കണം എന്നും തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് ബോർഡിലെ സിഗ്നൽ നെറ്റ്വർക്കുകളുടെ എണ്ണം, ഉപകരണ സാന്ദ്രത, പിൻ സാന്ദ്രത, സിഗ്നൽ ആവൃത്തി, ബോർഡിൻ്റെ വലുപ്പം തുടങ്ങി നിരവധി ഘടകങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ ഘടകങ്ങളെ നാം സമഗ്രമായി പരിഗണിക്കണം. കൂടുതൽ സിഗ്നൽ നെറ്റ്വർക്കുകൾക്ക്, ഉപകരണത്തിൻ്റെ സാന്ദ്രത കൂടുന്തോറും പിൻ സാന്ദ്രതയും ഉയർന്ന സിഗ്നൽ ഫ്രീക്വൻസിയും, മൾട്ടിലെയർ ബോർഡ് ഡിസൈൻ പരമാവധി സ്വീകരിക്കണം. മികച്ച EMI പ്രകടനം ലഭിക്കുന്നതിന്, ഓരോ സിഗ്നൽ ലെയറിനും അതിൻ്റേതായ റഫറൻസ് ലെയർ ഉണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നതാണ് നല്ലത്.