Het gelamineerde ontwerp voldoet hoofdzakelijk aan twee regels:
1. Elke bedradingslaag moet een aangrenzende referentielaag hebben (voedings- of aardingslaag);
2. De aangrenzende hoofdstroomlaag en de grondlaag moeten op een minimale afstand worden gehouden om een grotere koppelcapaciteit te verkrijgen;
Hieronder volgt een overzicht van de stapel van bord met twee lagen tot bord met acht lagen, bijvoorbeeld uitleg:
1. Enkelzijdige printplaat en dubbelzijdige printplaatstapel
Bij tweelaagse platen is er, vanwege het kleine aantal lagen, geen lamineringsprobleem meer. Controle-EMI-straling wordt voornamelijk bekeken vanuit de bedrading en lay-out;
De elektromagnetische compatibiliteit van enkellaagsplaten en dubbellaagsplaten is steeds prominenter geworden. De belangrijkste reden voor dit fenomeen is dat het gebied van de signaallus te groot is, wat niet alleen sterke elektromagnetische straling produceert, maar het circuit ook gevoelig maakt voor externe interferentie. Om de elektromagnetische compatibiliteit van het circuit te verbeteren, is de eenvoudigste manier om het lusgebied van het sleutelsignaal te verkleinen.
Sleutelsignaal: Vanuit het perspectief van elektromagnetische compatibiliteit hebben sleutelsignalen vooral betrekking op signalen die sterke straling produceren en signalen die gevoelig zijn voor de buitenwereld. De signalen die sterke straling kunnen genereren zijn doorgaans periodieke signalen, zoals signalen van lage orde van klokken of adressen. Signalen die gevoelig zijn voor interferentie zijn analoge signalen met lagere niveaus.
Enkel- en dubbellaagse platen worden meestal gebruikt in laagfrequente analoge ontwerpen onder 10 kHz:
1) De stroomsporen op dezelfde laag worden radiaal gerouteerd en de totale lengte van de lijnen wordt geminimaliseerd;
2) Wanneer u de stroom- en aardedraden aansluit, moeten ze dicht bij elkaar liggen; plaats een aardedraad naast de sleutelsignaaldraad, en deze aardedraad moet zo dicht mogelijk bij de signaaldraad liggen. Op deze manier wordt een kleiner lusoppervlak gevormd en wordt de gevoeligheid van differentiële modusstraling voor externe interferentie verminderd. Wanneer een aardedraad naast de signaaldraad wordt toegevoegd, wordt een lus met het kleinste oppervlak gevormd, en de signaalstroom zal zeker deze lus nemen in plaats van andere aardedraden.
3) Als het een dubbellaagse printplaat is, kunt u een aarddraad langs de signaallijn aan de andere kant van de printplaat leggen, direct onder de signaallijn, en de eerste lijn moet zo breed mogelijk zijn. Het op deze manier gevormde lusoppervlak is gelijk aan de dikte van de printplaat vermenigvuldigd met de lengte van de signaallijn.
Twee- en vierlaags laminaat
1. SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG;
2. GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND;
Voor de bovengenoemde twee gelamineerde ontwerpen ligt het potentiële probleem bij de traditionele plaatdikte van 1,6 mm (62mil). De afstand tussen de lagen zal zeer groot worden, wat niet alleen ongunstig is voor het beheersen van de impedantie, de koppeling tussen de lagen en de afscherming; in het bijzonder vermindert de grote afstand tussen de stroomaardvlakken de capaciteit van het bord en is niet bevorderlijk voor het filteren van ruis.
Het eerste schema wordt meestal toegepast op de situatie waarin er meer fiches op het bord liggen. Dit soort schema kan betere SI-prestaties krijgen, het is niet erg goed voor de EMI-prestaties, vooral door de bedrading en andere details te controleren. Belangrijkste aandacht: de aardlaag wordt op de verbindingslaag van de signaallaag met het dichtste signaal geplaatst, wat gunstig is voor het absorberen en onderdrukken van straling; vergroot het oppervlak van het bord om de 20H-regel weer te geven.
Wat de tweede oplossing betreft, deze wordt meestal gebruikt als de chipdichtheid op het bord laag genoeg is en er voldoende ruimte rond de chip is (plaats de vereiste koperlaag). In dit schema is de buitenste laag van de PCB een aardlaag en zijn de middelste twee lagen signaal-/vermogenslagen. De voeding op de signaallaag wordt met een brede lijn geleid, wat de padimpedantie van de voedingsstroom laag kan maken, en de impedantie van het signaalmicrostrippad is ook laag, en de signaalstraling van de binnenlaag kan ook worden afgeschermd door de buitenste laag. Vanuit het perspectief van EMI-controle is dit de beste 4-laags PCB-structuur die beschikbaar is.
Belangrijkste aandacht: de afstand tussen de middelste twee lagen signaal- en stroommenglagen moet worden vergroot en de bedradingsrichting moet verticaal zijn om overspraak te voorkomen; het bordgebied moet op passende wijze worden gecontroleerd om de 20H-regel te weerspiegelen; Als u de impedantie van de bedrading wilt regelen, moet u met de bovenstaande oplossing heel voorzichtig zijn bij het routeren van de draden. Deze is onder het koperen eiland aangebracht voor stroomvoorziening en aarding. Bovendien moet het koper op de stroomvoorziening of aardlaag zoveel mogelijk met elkaar worden verbonden om gelijkstroom- en laagfrequente connectiviteit te garanderen.
Drie-, zeslaags laminaat
Voor ontwerpen met een hogere chipdichtheid en een hogere klokfrequentie moet een bordontwerp met zes lagen worden overwogen en wordt de stapelmethode aanbevolen:
1. SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG;
Voor dit soort schema's kan dit soort gelamineerde schema een betere signaalintegriteit krijgen, de signaallaag grenst aan de aardlaag, de vermogenslaag en de aardlaag zijn gepaard, de impedantie van elke bedradingslaag kan beter worden gecontroleerd, en twee De laag kan de magnetische veldlijnen goed absorberen. En wanneer de stroomvoorziening en de aardlaag voltooid zijn, kan dit voor elke signaallaag een beter retourpad bieden.
2. GND－SIG－GND－PWR－SIG－GND;
Voor dit soort schema's is dit soort schema alleen geschikt voor de situatie dat de apparaatdichtheid niet erg hoog is, dit soort laminering alle voordelen heeft van de bovenste laminering en het grondvlak van de bovenste en onderste lagen relatief laag is. compleet, die als betere afschermlaag gebruikt kan worden. Opgemerkt moet worden dat de vermogenslaag dicht bij de laag moet liggen die niet het oppervlak van de hoofdcomponent is, omdat het vlak van de onderste laag completer zal zijn. Daarom zijn de EMI-prestaties beter dan de eerste oplossing.
Samenvatting: Voor het zeslaagse bordschema moet de afstand tussen de vermogenslaag en de grondlaag worden geminimaliseerd om een goede stroom- en grondkoppeling te verkrijgen. Hoewel de dikte van de plaat 62 mil bedraagt en de afstand tussen de lagen kleiner is, is het echter niet eenvoudig om de afstand tussen de hoofdstroomvoorziening en de grondlaag klein te houden. Als je het eerste schema met het tweede schema vergelijkt, zullen de kosten van het tweede schema aanzienlijk stijgen. Daarom kiezen wij bij het stapelen meestal voor de eerste optie. Volg bij het ontwerpen de 20H-regel en het ontwerp van de spiegellaagregel.
Vier- en achtlaags laminaat
1. Dit is geen goede stapelmethode vanwege de slechte elektromagnetische absorptie en de grote impedantie van de voeding. De structuur is als volgt:
1. Signaal 1 componentoppervlak, microstrip-bedradingslaag
2. Signaal 2 interne microstrip-bedradingslaag, betere bedradingslaag (X-richting)
3. Grond
4. Signaal 3 striplijnrouteringslaag, betere routeringslaag (Y-richting)
5. Signaal 4 striplijnrouteringslaag
6. Vermogen
7. Signaal 5 interne microstrip-bedradingslaag
8. Signaal 6 microstrip-traceerlaag
2. Het is een variant op de derde stapelmethode. Door de toevoeging van de referentielaag heeft deze betere EMI-prestaties en kan de karakteristieke impedantie van elke signaallaag goed worden gecontroleerd
1. Signaal 1 componentoppervlak, microstrip-bedradingslaag, goede bedradingslaag
2. Grondlaag, goed elektromagnetisch golfabsorptievermogen
3. Signaal 2 striplijnrouteringslaag, goede routeringslaag
4. Vermogenslaag, die een uitstekende elektromagnetische absorptie vormt met de grondlaag eronder. 5. Grondlaag
6. Signaal 3 stripline-routeringslaag, goede routeringslaag
7. Vermogenslaag, met grote voedingsimpedantie
8. Signaal 4 microstrip-bedradingslaag, goede bedradingslaag
3. De beste stapelmethode, dankzij het gebruik van meerlaagse grondreferentievlakken, heeft een zeer goed geomagnetisch absorptievermogen.
1. Signaal 1 componentoppervlak, microstrip-bedradingslaag, goede bedradingslaag
2. Grondlaag, beter elektromagnetisch golfabsorptievermogen
3. Signaal 2 striplijnrouteringslaag, goede routeringslaag
4. Vermogenslaag, die uitstekende elektromagnetische absorptie vormt met de grondlaag eronder. 5. Grondgrondlaag
6. Signaal 3 stripline-routeringslaag, goede routeringslaag
7. Grondlaag, beter elektromagnetisch golfabsorptievermogen
8. Signaal 4 microstrip-bedradingslaag, goede bedradingslaag
Hoe u kunt kiezen hoeveel lagen kaarten er in het ontwerp worden gebruikt en hoe u ze moet stapelen, hangt van veel factoren af, zoals het aantal signaalnetwerken op het bord, de apparaatdichtheid, de pincodedichtheid, de signaalfrequentie, de bordgrootte enzovoort. We moeten deze factoren op een alomvattende manier bekijken. Voor hoe meer signaalnetwerken, hoe hoger de apparaatdichtheid, hoe hoger de PIN-dichtheid en hoe hoger de signaalfrequentie, het meerlaagse bordontwerp moet zoveel mogelijk worden overgenomen. Om goede EMI-prestaties te verkrijgen, kunt u er het beste voor zorgen dat elke signaallaag zijn eigen referentielaag heeft.