PCB-stapling

Den laminerade designen följer huvudsakligen två regler:
1. Varje ledningsskikt måste ha ett angränsande referensskikt (kraft- eller jordskikt);
2. Det intilliggande huvudströmskiktet och jordskiktet bör hållas på ett minsta avstånd för att ge större kopplingskapacitans;

 

Följande listar stapeln från två-lager-kort till åtta-lager-kort, till exempel förklaring:
1. Stapling av enkelsidigt kretskort och dubbelsidigt kretskort
För tvåskiktsskivor, på grund av det lilla antalet lager, finns det inte längre ett lamineringsproblem. Styrningen av EMI-strålning beaktas huvudsakligen från ledningar och layout;

Den elektromagnetiska kompatibiliteten hos enkellagerskivor och dubbellagerbrädor har blivit mer och mer framträdande. Den främsta orsaken till detta fenomen är att signalslingans area är för stor, vilket inte bara producerar stark elektromagnetisk strålning, utan också gör kretsen känslig för yttre störningar. För att förbättra den elektromagnetiska kompatibiliteten hos kretsen är det enklaste sättet att minska slingområdet för nyckelsignalen.

Nyckelsignal: Ur elektromagnetisk kompatibilitets perspektiv avser nyckelsignaler främst signaler som producerar stark strålning och signaler som är känsliga för omvärlden. De signaler som kan generera stark strålning är i allmänhet periodiska signaler, såsom lågordningssignaler från klockor eller adresser. Signaler som är känsliga för störningar är analoga signaler med lägre nivåer.

Enkel- och dubbelskiktskort används vanligtvis i lågfrekventa analoga konstruktioner under 10KHz:
1) Effektspåren på samma skikt dirigeras radiellt, och den totala längden på linjerna minimeras;

2) När ström- och jordledningarna körs ska de vara nära varandra; placera en jordledning på sidan av nyckelsignalkabeln, och denna jordledning ska vara så nära signalledningen som möjligt. På detta sätt bildas en mindre slingarea och känsligheten hos differentialmodstrålning för yttre störningar reduceras. När en jordledning läggs bredvid signaltråden bildas en slinga med den minsta arean. Signalströmmen kommer definitivt att ta denna slinga istället för andra jordledningar.

3) Om det är ett dubbellagers kretskort kan man lägga en jordledning längs signalledningen på andra sidan av kretskortet, omedelbart under signalledningen, och den första linjen ska vara så bred som möjligt. Slingarean som bildas på detta sätt är lika med kretskortets tjocklek multiplicerat med längden på signalledningen.

 

Två och fyra lager laminat
1. SIG-GND(PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;

För de ovanstående två laminerade designerna är det potentiella problemet för den traditionella 1,6 mm (62 mil) skivtjockleken. Skiktavståndet kommer att bli mycket stort, vilket inte bara är ogynnsamt för att kontrollera impedans, mellanskiktskoppling och skärmning; speciellt det stora avståndet mellan kraftjordplanen minskar kortets kapacitans och bidrar inte till att filtrera brus.

För det första schemat tillämpas det vanligtvis på situationen där det finns fler marker på brädet. Den här typen av schema kan få bättre SI-prestanda, det är inte särskilt bra för EMI-prestanda, måste främst styras genom kablar och andra detaljer. Huvuduppmärksamhet: Markskiktet är placerat på det anslutande skiktet av signalskiktet med den tätaste signalen, vilket är fördelaktigt för att absorbera och undertrycka strålning; öka ytan på brädan för att återspegla 20H-regeln.

För den andra lösningen används den vanligtvis där chiptätheten på kortet är tillräckligt låg och det finns tillräckligt med yta runt chipet (lägg det nödvändiga kopparskiktet). I detta schema är det yttre lagret av PCB ett jordlager och de två mittersta lagren är signal-/effektlager. Strömförsörjningen på signalskiktet dirigeras med en bred linje, vilket kan göra strömförsörjningsströmmens vägimpedans låg, och impedansen för signalmikrostripbanan är också låg, och signalstrålningen från det inre skiktet kan också vara låg. skyddas av det yttre lagret. Ur perspektivet av EMI-kontroll är detta den bästa 4-lagers PCB-strukturen som finns.

Huvuduppmärksamhet: Avståndet mellan de två mittersta skikten av signal- och effektblandningsskikt bör vidgas, och ledningsriktningen bör vara vertikal för att undvika överhörning; brädområdet bör kontrolleras på lämpligt sätt för att återspegla 20H-regeln; om du vill kontrollera ledningsimpedansen, bör ovanstående lösning vara mycket noggrann med att dra ledningarna som är arrangerade under kopparön för ström och jordning. Dessutom bör kopparn på strömförsörjningen eller jordskiktet vara sammankopplad så mycket som möjligt för att säkerställa DC- och lågfrekvensanslutning.

Tre, sex-lagers laminat
För konstruktioner med högre chipdensitet och högre klockfrekvens bör en 6-lagers kortdesign övervägas, och staplingsmetoden rekommenderas:

1. SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
För den här typen av schema kan den här typen av laminerat schema få bättre signalintegritet, signalskiktet ligger intill jordskiktet, kraftskiktet och jordskiktet är ihopparade, impedansen för varje ledningsskikt kan kontrolleras bättre, och två Stratumet kan absorbera magnetfältslinjer bra. Och när strömförsörjningen och jordskiktet är intakta kan det ge en bättre returväg för varje signalskikt.

2. GND-SIG-GND-PWR-SIG -GND;
För denna typ av schema är denna typ av schema endast lämplig för situationen att enhetens täthet inte är särskilt hög, denna typ av laminering har alla fördelarna med den övre lamineringen och jordplanet för de övre och nedre skikten är relativt komplett, som kan användas som ett bättre skärmskikt Att använda. Det bör noteras att kraftskiktet bör vara nära det skikt som inte är huvudkomponentens yta, eftersom bottenplanet blir mer komplett. Därför är EMI-prestanda bättre än den första lösningen.

Sammanfattning: För schemat med sexskiktskort bör avståndet mellan kraftskiktet och jordskiktet minimeras för att få bra effekt och jordkoppling. Men även om kortets tjocklek är 62 mil och skiktavståndet är reducerat, är det inte lätt att kontrollera avståndet mellan huvudströmförsörjningen och jordskiktet mycket litet. Om man jämför det första systemet med det andra systemet kommer kostnaderna för det andra systemet att öka kraftigt. Därför väljer vi oftast det första alternativet vid stapling. När du designar, följ 20H-regeln och spegellagerregeldesignen.

 

Fyra och åtta lager laminat
1. Detta är inte en bra staplingsmetod på grund av dålig elektromagnetisk absorption och stor strömförsörjningsimpedans. Dess struktur är som följer:
1.Signal 1 komponent yta, mikrostrip ledningsskikt
2. Signal 2 internt mikrostrip ledningsskikt, bättre ledningsskikt (X-riktning)
3. Mark
4. Signal 3 stripline routinglager, bättre routinglager (Y-riktning)
5.Signal 4 stripline routinglager
6. Ström
7. Signal 5 internt mikrostrip ledningsskikt
8.Signal 6 mikrostrip spårlager

2. Det är en variant av den tredje staplingsmetoden. På grund av tillägget av referensskiktet har det bättre EMI-prestanda, och den karakteristiska impedansen för varje signalskikt kan kontrolleras väl
1.Signal 1 komponent yta, mikrostrip ledningsskikt, bra ledningsskikt
2. Markskikt, bra absorptionsförmåga för elektromagnetiska vågor
3. Signal 2 stripline routinglager, bra routinglager
4. Kraftkraftlager, bildar utmärkt elektromagnetisk absorption med markskiktet under 5. Marklager
6.Signal 3 stripline routing lager, bra routing lager
7. Strömskikt, med stor strömförsörjningsimpedans
8.Signal 4 mikrostrip ledningsskikt, bra ledningsskikt

3. Den bästa staplingsmetoden, på grund av användningen av flera markreferensplan, har den mycket god geomagnetisk absorptionskapacitet.
1.Signal 1 komponent yta, mikrostrip ledningsskikt, bra ledningsskikt
2. Markskikt, bra absorptionsförmåga för elektromagnetiska vågor
3. Signal 2 stripline routinglager, bra routinglager
4. Kraftkraftslager, som bildar utmärkt elektromagnetisk absorption med markskiktet under 5. Marklager
6.Signal 3 stripline routing lager, bra routing lager
7. Markskikt, bra absorptionsförmåga för elektromagnetiska vågor
8.Signal 4 mikrostrip ledningsskikt, bra ledningsskikt

Hur man väljer hur många lager av kort som används i designen och hur man staplar dem beror på många faktorer som antalet signalnätverk på kortet, enhetstäthet, PIN-densitet, signalfrekvens, kortstorlek och så vidare. För dessa faktorer måste vi överväga omfattande. För ju fler signalnätverk, desto högre enhetstäthet, desto högre PIN-densitet och ju högre signalfrekvens, bör flerskiktskortets design antas så mycket som möjligt. För att få bra EMI-prestanda är det bäst att se till att varje signallager har sitt eget referenslager.