Designul laminat urmează în principal două reguli:
1. Fiecare strat de cablare trebuie să aibă un strat de referință adiacent (strat de putere sau de masă);
2. Stratul principal de putere adiacent și stratul de masă trebuie menținute la o distanță minimă pentru a oferi o capacitate de cuplare mai mare;
Următoarele listează stiva de la placa cu două straturi la placa cu opt straturi, de exemplu, explicație:
1. Stivuirea plăcii PCB cu o singură față și a plăcii PCB cu două fețe
Pentru plăcile cu două straturi, din cauza numărului mic de straturi, nu mai există o problemă de laminare.Controlul radiației EMI este luat în considerare în principal din cablare și aspect;
Compatibilitatea electromagnetică a plăcilor cu un singur strat și a plăcilor cu două straturi a devenit din ce în ce mai proeminentă.Motivul principal pentru acest fenomen este că zona buclei de semnal este prea mare, ceea ce nu numai că produce radiații electromagnetice puternice, ci și face circuitul sensibil la interferența externă.Pentru a îmbunătăți compatibilitatea electromagnetică a circuitului, cel mai simplu mod este de a reduce zona buclei a semnalului cheie.
Semnal cheie: Din perspectiva compatibilității electromagnetice, semnalele cheie se referă în principal la semnale care produc radiații puternice și semnale care sunt sensibile la lumea exterioară.Semnalele care pot genera radiații puternice sunt în general semnale periodice, cum ar fi semnale de ordin scăzut ale ceasurilor sau adreselor.Semnalele care sunt sensibile la interferențe sunt semnale analogice cu niveluri mai scăzute.
Plăcile cu un singur strat și cu două straturi sunt de obicei utilizate în design-uri analogice de joasă frecvență sub 10KHz:
1) Urmele de putere de pe același strat sunt dirijate radial, iar lungimea totală a liniilor este minimizată;
2) Când rulați firele de alimentare și de împământare, acestea ar trebui să fie aproape unul de celălalt;plasați un fir de împământare pe partea firului de semnal al cheii, iar acest fir de împământare ar trebui să fie cât mai aproape posibil de firul de semnal.În acest fel, se formează o zonă de buclă mai mică și se reduce sensibilitatea radiației în mod diferențial la interferența externă.Când se adaugă un fir de împământare lângă firul de semnal, se formează o buclă cu cea mai mică zonă.Curentul semnalului va lua cu siguranță această buclă în loc de alte fire de împământare.
3) Dacă este o placă de circuit cu două straturi, puteți așeza un fir de împământare de-a lungul liniei de semnal pe cealaltă parte a plăcii de circuit, imediat sub linia de semnal, iar prima linie ar trebui să fie cât mai largă posibil.Zona buclei formată în acest fel este egală cu grosimea plăcii de circuit înmulțită cu lungimea liniei de semnal.
Laminate cu două și patru straturi
1. SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG;
2. GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND;
Pentru cele două modele laminate de mai sus, problema potențială este pentru grosimea plăcii tradiționale de 1,6 mm (62 mil).Distanța dintre straturi va deveni foarte mare, ceea ce nu este doar nefavorabil pentru controlul impedanței, cuplarea interstraturilor și ecranarea;în special distanța mare dintre planurile de masă de putere reduce capacitatea plăcii și nu este propice pentru filtrarea zgomotului.
Pentru prima schemă, se aplică de obicei situației în care există mai multe jetoane pe tablă.Acest tip de schemă poate obține performanțe SI mai bune, nu este foarte bun pentru performanța EMI, în principal trebuie controlat prin cablare și alte detalii.Atenție principală: Stratul de sol este plasat pe stratul de legătură al stratului de semnal cu semnalul cel mai dens, ceea ce este benefic pentru absorbția și suprimarea radiațiilor;măriți suprafața tablei pentru a reflecta regula 20H.
Pentru a doua soluție, este de obicei folosită acolo unde densitatea cipului de pe placă este suficient de mică și există suficientă zonă în jurul cipului (plasați stratul de cupru de putere necesar).În această schemă, stratul exterior al PCB este stratul de masă, iar cele două straturi din mijloc sunt straturi de semnal/putere.Sursa de alimentare de pe stratul de semnal este direcționată cu o linie largă, ceea ce poate face ca impedanța de cale a curentului sursei de alimentare să fie scăzută, iar impedanța căii microbande a semnalului este, de asemenea, scăzută, iar radiația de semnal a stratului interior poate fi, de asemenea, ecranat de stratul exterior.Din perspectiva controlului EMI, aceasta este cea mai bună structură PCB cu 4 straturi disponibilă.
Atenție principală: distanța dintre cele două straturi din mijloc ale straturilor de amestec de semnal și putere trebuie lărgită, iar direcția cablajului trebuie să fie verticală pentru a evita diafonia;zona de bord ar trebui să fie controlată corespunzător pentru a reflecta regula 20H;dacă doriți să controlați impedanța cablajului, soluția de mai sus ar trebui să fie foarte atentă la rutarea firelor aranjate sub insulă de cupru pentru alimentare și împământare.În plus, cuprul de pe sursa de alimentare sau stratul de masă ar trebui să fie interconectat cât mai mult posibil pentru a asigura conectivitatea DC și de joasă frecvență.
Laminat cu trei, șase straturi
Pentru modelele cu densitate mai mare de cip și frecvență de ceas mai mare, ar trebui luată în considerare un design de placă cu 6 straturi și se recomandă metoda de stivuire:
1. SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG;
Pentru acest tip de schemă, acest tip de schemă laminată poate obține o mai bună integritate a semnalului, stratul de semnal este adiacent stratului de masă, stratul de putere și stratul de pământ sunt împerecheate, impedanța fiecărui strat de cablare poate fi controlată mai bine și două Stratul poate absorbi bine liniile câmpului magnetic.Și când sursa de alimentare și stratul de masă sunt intacte, poate oferi o cale de întoarcere mai bună pentru fiecare strat de semnal.
2. GND－SIG－GND－PWR－SIG －GND;
Pentru acest tip de schemă, acest tip de schemă este potrivit doar pentru situația în care densitatea dispozitivului nu este foarte mare, acest tip de laminare are toate avantajele laminarii superioare, iar planul de masă al straturilor de sus și de jos este relativ complet, care poate fi folosit ca un strat de ecranare mai bun Pentru utilizare.Trebuie remarcat faptul că stratul de putere ar trebui să fie aproape de stratul care nu este suprafața componentei principale, deoarece planul inferior va fi mai complet.Prin urmare, performanța EMI este mai bună decât prima soluție.
Rezumat: Pentru schema de placă cu șase straturi, distanța dintre stratul de putere și stratul de pământ trebuie redusă la minimum pentru a obține o putere bună și o cuplare la pământ.Cu toate acestea, deși grosimea plăcii este de 62 mil și distanța dintre straturi este redusă, nu este ușor să controlați distanța dintre sursa de alimentare principală și stratul de masă foarte mic.Comparând prima schemă cu cea de-a doua schemă, costul celei de-a doua scheme va crește foarte mult.Prin urmare, de obicei alegem prima opțiune atunci când stivuim.Când proiectați, urmați regula 20H și designul regulii stratului oglindă.
Laminate cu patru și opt straturi
1. Aceasta nu este o metodă bună de stivuire din cauza absorbției electromagnetice slabe și a impedanței mari de alimentare.Structura sa este următoarea:
1.Semnal 1 suprafață componentă, strat de cablare microstrip
2. Semnal 2 strat de cablare microstrip intern, strat de cablare mai bun (direcția X)
3.Pământ
4. Semnal 3 strat de rutare stripline, strat de rutare mai bun (direcția Y)
5.Signal 4 stripline strat de rutare
6.Putere
7. Semnal 5 strat intern de cablare microstrip
8.Signal 6 microstrip trace layer
2. Este o variantă a celei de-a treia metode de stivuire.Datorită adăugării stratului de referință, are o performanță EMI mai bună, iar impedanța caracteristică a fiecărui strat de semnal poate fi bine controlată
1.Semnal 1 suprafață componentă, strat de cablare microstrip, strat de cablare bun
2. Strat de sol, capacitate bună de absorbție a undelor electromagnetice
3. Semnal 2 strat de rutare stripline, strat de rutare bun
4. Stratul de putere de putere, formând o absorbție electromagnetică excelentă cu stratul de pământ sub 5. Stratul de pământ
6.Signal 3 stripline strat de rutare, strat de rutare bun
7. Strat de putere, cu impedanță mare de alimentare
8.Signal 4 strat de cablare microstrip, strat de cablare bun
3. Cea mai bună metodă de stivuire, datorită utilizării mai multor planuri de referință la sol, are o capacitate de absorbție geomagnetică foarte bună.
1.Semnal 1 suprafață componentă, strat de cablare microstrip, strat de cablare bun
2. Strat de sol, capacitate bună de absorbție a undelor electromagnetice
3. Semnal 2 strat de rutare stripline, strat de rutare bun
4. Stratul de putere de putere, formând o absorbție electromagnetică excelentă cu stratul de pământ sub 5. Stratul de pământ de la sol
6.Signal 3 stripline strat de rutare, strat de rutare bun
7. Strat de sol, capacitate bună de absorbție a undelor electromagnetice
8.Signal 4 strat de cablare microstrip, strat de cablare bun
Cum să alegeți câte straturi de plăci sunt utilizate în proiectare și cum să le stivuiți depinde de mulți factori, cum ar fi numărul de rețele de semnal de pe placă, densitatea dispozitivului, densitatea PIN, frecvența semnalului, dimensiunea plăcii și așa mai departe.Pentru acești factori, trebuie să luăm în considerare în mod cuprinzător.Pentru mai multe rețele de semnal, cu cât densitatea dispozitivului este mai mare, cu atât densitatea PIN este mai mare și frecvența semnalului este mai mare, designul plăcii multistrat ar trebui adoptat cât mai mult posibil.Pentru a obține o performanță EMI bună, cel mai bine este să vă asigurați că fiecare strat de semnal are propriul strat de referință.