การออกแบบลามิเนตส่วนใหญ่สอดคล้องกับสองกฎ:
1. แต่ละชั้นการเดินสายต้องมีเลเยอร์อ้างอิงที่อยู่ติดกัน (พาวเวอร์หรือชั้นดิน);
2. ชั้นพลังงานหลักที่อยู่ติดกันและชั้นกราวด์ควรเก็บไว้ในระยะทางขั้นต่ำเพื่อให้ความจุที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
รายการต่อไปนี้แสดงสแต็กจากกระดานสองชั้นไปยังกระดานแปดชั้นเช่นคำอธิบาย:
1. บอร์ด PCB ด้านเดียวและสแต็คบอร์ด PCB สองด้าน
สำหรับบอร์ดสองชั้นเนื่องจากเลเยอร์จำนวนน้อยไม่มีปัญหาการเคลือบอีกต่อไป การควบคุมการแผ่รังสี EMI ส่วนใหญ่จะพิจารณาจากการเดินสายและการจัดวาง
ความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าของบอร์ดชั้นเดียวและบอร์ดสองชั้นได้กลายเป็นที่โดดเด่นมากขึ้นเรื่อย ๆ เหตุผลหลักสำหรับปรากฏการณ์นี้คือพื้นที่วนรอบสัญญาณมีขนาดใหญ่เกินไปซึ่งไม่เพียง แต่สร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง แต่ยังทำให้วงจรมีความไวต่อการรบกวนภายนอก เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของวงจรวิธีที่ง่ายที่สุดคือการลดพื้นที่วนรอบของสัญญาณสำคัญ
สัญญาณสำคัญ: จากมุมมองของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าสัญญาณสำคัญส่วนใหญ่อ้างถึงสัญญาณที่สร้างรังสีและสัญญาณที่มีความไวต่อโลกภายนอก สัญญาณที่สามารถสร้างรังสีที่แข็งแกร่งโดยทั่วไปเป็นสัญญาณเป็นระยะเช่นสัญญาณการสั่งซื้อต่ำของนาฬิกาหรือที่อยู่ สัญญาณที่ไวต่อการรบกวนเป็นสัญญาณอะนาล็อกที่มีระดับต่ำกว่า
บอร์ดเดี่ยวและสองชั้นมักใช้ในการออกแบบอะนาล็อกความถี่ต่ำต่ำกว่า 10kHz:
1) ร่องรอยพลังงานบนเลเยอร์เดียวกันจะถูกกำหนดเส้นทางเรดิโอและความยาวรวมของเส้นจะลดลง
2) เมื่อใช้พลังงานและสายไฟพื้นพวกเขาควรจะอยู่ใกล้กัน วางสายไฟกราวด์ไว้ข้างสายสัญญาณสำคัญและสายกราวด์นี้ควรใกล้เคียงกับสายสัญญาณมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ ด้วยวิธีนี้พื้นที่ลูปขนาดเล็กจะเกิดขึ้นและความไวของการแผ่รังสีโหมดดิฟเฟอเรนเชียลไปยังสัญญาณรบกวนภายนอกจะลดลง เมื่อมีการเพิ่มลวดภาคพื้นดินถัดจากสายสัญญาณลูปที่มีพื้นที่เล็กที่สุดจะเกิดขึ้นและกระแสสัญญาณจะใช้ลูปนี้แทนสายกราวด์อื่น ๆ
3) หากเป็นแผงวงจรสองชั้นคุณสามารถวางสายดินได้ตามสายสัญญาณที่อีกด้านหนึ่งของแผงวงจรใต้สายสัญญาณทันทีและเส้นแรกควรกว้างที่สุดเท่าที่จะทำได้ พื้นที่วนรอบที่เกิดขึ้นในลักษณะนี้เท่ากับความหนาของแผงวงจรคูณด้วยความยาวของสายสัญญาณ
ลามิเนตสองและสี่ชั้น
1. SIG-GND (PWR) -PWR (GND) -SIG;
2. Gnd-sig (PWR) -sig (PWR) -gnd;
สำหรับการออกแบบลามิเนตสองแบบข้างต้นปัญหาที่อาจเกิดขึ้นสำหรับความหนาของบอร์ดขนาด 1.6 มม. (62mil) แบบดั้งเดิม ระยะห่างของเลเยอร์จะมีขนาดใหญ่มากซึ่งไม่เพียง แต่ไม่พึงประสงค์สำหรับการควบคุมอิมพีแดนซ์การมีเพศสัมพันธ์ interlayer และการป้องกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งระยะห่างขนาดใหญ่ระหว่างระนาบพื้นดินช่วยลดความจุของบอร์ดและไม่เอื้อต่อการกรองเสียง
สำหรับโครงการแรกมักจะนำไปใช้กับสถานการณ์ที่มีชิปมากขึ้นบนกระดาน รูปแบบประเภทนี้สามารถทำให้ประสิทธิภาพของ SI ดีขึ้นมันไม่ดีนักสำหรับประสิทธิภาพของ EMI ส่วนใหญ่ผ่านการเดินสายและรายละเอียดอื่น ๆ เพื่อควบคุม ความสนใจหลัก: ชั้นดินถูกวางไว้บนชั้นเชื่อมต่อของเลเยอร์สัญญาณด้วยสัญญาณที่หนาแน่นที่สุดซึ่งเป็นประโยชน์ในการดูดซับและยับยั้งการแผ่รังสี เพิ่มพื้นที่ของคณะกรรมการเพื่อสะท้อนกฎ 20H
สำหรับการแก้ปัญหาที่สองมักจะใช้เมื่อความหนาแน่นของชิปบนกระดานต่ำพอและมีพื้นที่เพียงพอรอบชิป (วางชั้นทองแดงพลังงานที่ต้องการ) ในรูปแบบนี้ชั้นด้านนอกของ PCB คือชั้นกราวด์และชั้นกลางสองชั้นคือเลเยอร์สัญญาณ/พลังงาน แหล่งจ่ายไฟบนเลเยอร์สัญญาณจะถูกกำหนดเส้นทางด้วยเส้นกว้างซึ่งสามารถสร้างความต้านทานเส้นทางของแหล่งจ่ายไฟกระแสต่ำและความต้านทานของเส้นทางไมโครสตริปสัญญาณก็ต่ำเช่นกัน จากมุมมองของการควบคุม EMI นี่คือโครงสร้าง PCB 4 ชั้นที่ดีที่สุด
ความสนใจหลัก: ระยะห่างระหว่างสองชั้นกลางของสัญญาณและเลเยอร์ผสมพลังงานควรกว้างขึ้นและทิศทางการเดินสายควรเป็นแนวตั้งเพื่อหลีกเลี่ยง crosstalk; พื้นที่คณะกรรมการควรได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสมเพื่อสะท้อนกฎ 20H; หากคุณต้องการควบคุมอิมพีแดนซ์การเดินสายไฟข้างต้นควรระมัดระวังในการกำหนดเส้นทางสายไฟที่จัดเรียงใต้เกาะทองแดงสำหรับแหล่งจ่ายไฟและสายดิน นอกจากนี้ทองแดงบนแหล่งจ่ายไฟหรือชั้นกราวด์ควรเชื่อมต่อกันให้มากที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อ DC และความถี่ต่ำ
ลามิเนตสามชั้นหกชั้น
สำหรับการออกแบบที่มีความหนาแน่นของชิปที่สูงขึ้นและความถี่นาฬิกาที่สูงขึ้นควรพิจารณาการออกแบบบอร์ด 6 ชั้นและแนะนำวิธีการจัดซ้อน: แนะนำ:
1. sig-gnd-sig-pwr-gnd-sig;
สำหรับรูปแบบประเภทนี้รูปแบบลามิเนตชนิดนี้จะได้รับความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดีขึ้นเลเยอร์สัญญาณอยู่ติดกับชั้นพื้นดินชั้นพลังงานและชั้นดินจะถูกจับคู่ความต้านทานของชั้นการเดินสายแต่ละชั้นสามารถควบคุมได้ดีขึ้นและสองชั้นสามารถดูดซับสนามแม่เหล็กได้ดี และเมื่อแหล่งจ่ายไฟและชั้นดินเสร็จสมบูรณ์ก็สามารถให้เส้นทางการส่งคืนที่ดีขึ้นสำหรับแต่ละเลเยอร์สัญญาณ
2. gnd-sig-gnd-pwr-sig -gnd;
สำหรับโครงการประเภทนี้โครงการประเภทนี้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ความหนาแน่นของอุปกรณ์ไม่สูงมากการเคลือบแบบนี้มีข้อดีทั้งหมดของการเคลือบด้านบนและระนาบพื้นดินของชั้นบนและชั้นล่างค่อนข้างสมบูรณ์ซึ่งสามารถใช้เป็นชั้นป้องกันที่ดีกว่าในการใช้ ควรสังเกตว่าชั้นพลังงานควรอยู่ใกล้กับเลเยอร์ที่ไม่ใช่พื้นผิวส่วนประกอบหลักเนื่องจากระนาบของชั้นล่างจะเสร็จสมบูรณ์มากขึ้น ดังนั้นประสิทธิภาพของ EMI จึงดีกว่าทางออกแรก
สรุป: สำหรับโครงการบอร์ดหกชั้นระยะห่างระหว่างชั้นพลังงานและชั้นพื้นดินควรลดลงเพื่อให้ได้พลังงานที่ดีและการมีเพศสัมพันธ์ภาคพื้นดิน อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าความหนาของบอร์ดคือ 62mil และระยะห่างของชั้นจะลดลง แต่ก็ไม่ง่ายที่จะควบคุมระยะห่างระหว่างแหล่งจ่ายไฟหลักและชั้นพื้นดินจะเล็ก การเปรียบเทียบรูปแบบแรกกับโครงการที่สองค่าใช้จ่ายของโครงการที่สองจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นเรามักจะเลือกตัวเลือกแรกเมื่อซ้อนกัน เมื่อออกแบบให้ทำตามกฎ 20H และการออกแบบกฎเลเยอร์กระจก
ลามิเนตสี่และแปดชั้น
1. นี่ไม่ใช่วิธีการซ้อนที่ดีเนื่องจากการดูดซับแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่ดีและอิมพีแดนซ์แหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่ โครงสร้างของมันมีดังนี้:
1. Signal 1 พื้นผิวส่วนประกอบ, ชั้นการเดินสาย microstrip
2. สัญญาณ 2 เลเยอร์การเดินสายไฟไมโครสตริปภายใน, เลเยอร์การเดินสายที่ดีขึ้น (ทิศทาง x)
3. กราวด์
4. สัญญาณ 3 เลเยอร์การกำหนดเส้นทาง stripline, เลเยอร์การกำหนดเส้นทางที่ดีขึ้น (ทิศทาง y)
5. คะแนน 4 การกำหนดเส้นทาง
6. พลัง
7. สัญญาณ 5 เลเยอร์การเดินสายไฟไมโครสตริปภายใน
8. Signal 6 Microstrip Trace Layer
2. มันเป็นตัวแปรของวิธีการซ้อนที่สาม เนื่องจากการเพิ่มเลเยอร์อ้างอิงจึงมีประสิทธิภาพ EMI ที่ดีขึ้นและความต้านทานลักษณะของแต่ละเลเยอร์สัญญาณสามารถควบคุมได้ดี
1. Signal 1 พื้นผิวส่วนประกอบ, ชั้นการเดินสายไฟไมโครสตริป, เลเยอร์การเดินสายที่ดี
2. ชั้นดินความสามารถในการดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดี
3. สัญญาณ 2 เลเยอร์การกำหนดเส้นทาง stripline เลเยอร์การกำหนดเส้นทางที่ดี
4. ชั้นกำลังไฟฟ้าสร้างการดูดซับแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมด้วยชั้นกราวด์ต่ำกว่า 5. ชั้นกราวด์
6. Signal 3 Stripline Routing Layer, Louting Layer ที่ดี
7. Power Stratum พร้อมอิมพีแดนซ์แหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่
8. Signal 4 MicroStrip Wiring Layer, ชั้นการเดินสายที่ดี
3. วิธีการซ้อนที่ดีที่สุดเนื่องจากการใช้เครื่องบินอ้างอิงพื้นดินหลายชั้นมีความสามารถในการดูดซับ geomagnetic ที่ดีมาก
1. Signal 1 พื้นผิวส่วนประกอบ, ชั้นการเดินสายไฟไมโครสตริป, เลเยอร์การเดินสายที่ดี
2. ชั้นดินความสามารถในการดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีขึ้น
3. สัญญาณ 2 เลเยอร์การกำหนดเส้นทาง stripline เลเยอร์การกำหนดเส้นทางที่ดี
4. ใช้พลังงานเลเยอร์พลังงานสร้างการดูดซับแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมด้วยชั้นพื้นดินด้านล่างชั้นกราวด์กราวด์ 5. พื้นดิน
6. Signal 3 Stripline Routing Layer, Louting Layer ที่ดี
7. ชั้นดินความสามารถในการดูดซับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดีขึ้น
8. Signal 4 MicroStrip Wiring Layer, ชั้นการเดินสายที่ดี
วิธีเลือกจำนวนบอร์ดที่ใช้ในการออกแบบและวิธีการซ้อนขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างเช่นจำนวนเครือข่ายสัญญาณบนกระดานความหนาแน่นของอุปกรณ์ความหนาแน่นของพินความถี่สัญญาณขนาดบอร์ดและอื่น ๆ เราต้องพิจารณาปัจจัยเหล่านี้ในลักษณะที่ครอบคลุม สำหรับเครือข่ายสัญญาณที่มากขึ้นความหนาแน่นของอุปกรณ์จะยิ่งสูงขึ้นเท่าใดความหนาแน่นของพินก็จะยิ่งสูงขึ้นและความถี่ของสัญญาณก็จะสูงขึ้น เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพ EMI ที่ดีควรให้แน่ใจว่าแต่ละเลเยอร์สัญญาณมีเลเยอร์อ้างอิงของตัวเอง