Lamine tasarım esas olarak iki kuralı izler:
1. Her kablo tabakası bitişik bir referans katmanına (güç veya toprak katmanı) sahip olmalıdır;
2. Bitişik ana güç katmanı ve toprak tabakası daha büyük bir kuplaj kapasitansı sağlamak için minimum mesafede tutulmalıdır;
Aşağıda, iki katmanlı tahtadan sekiz katmanlı tahtaya yığını listeler: Örneğin açıklama:
1. Tek taraflı PCB kartı ve çift taraflı PCB kartının istiflenmesi
İki katmanlı tahtalar için, az sayıda katman nedeniyle, artık bir laminasyon problemi yoktur. EMI radyasyonunun kontrolü esas olarak kablo ve düzenden kabul edilir;
Tek katmanlı tahtaların ve çift katmanlı tahtaların elektromanyetik uyumluluğu gittikçe daha belirgin hale geldi. Bu fenomenin ana nedeni, sinyal döngü alanının çok büyük olması, sadece güçlü elektromanyetik radyasyon üretmekle kalmayıp aynı zamanda devreyi dış girişimlere duyarlı hale getirmesidir. Devrenin elektromanyetik uyumluluğunu artırmak için en kolay yol, anahtar sinyalinin döngü alanını azaltmaktır.
Anahtar sinyal: Elektromanyetik uyumluluk açısından, anahtar sinyaller esas olarak dış dünyaya duyarlı güçlü radyasyon ve sinyaller üreten sinyallere atıfta bulunur. Güçlü radyasyon üretebilen sinyaller genellikle saat veya adreslerin düşük dereceli sinyalleri gibi periyodik sinyallerdir. Müdahaleye duyarlı sinyaller, daha düşük seviyelere sahip analog sinyallerdir.
Tek ve çift katmanlı tahtalar genellikle 10kHz'in altındaki düşük frekanslı analog tasarımlarda kullanılır:
1) aynı katmandaki güç izleri radyal olarak yönlendirilir ve çizgilerin toplam uzunluğu en aza indirilir;
2) Güç ve öğütülmüş kabloları çalıştırırken, birbirlerine yakın olmalıdırlar; Anahtar sinyal telinin yanına bir topraklama kablosu yerleştirin ve bu toprak kablosu sinyal teline mümkün olduğunca yakın olmalıdır. Bu şekilde, daha küçük bir döngü alanı oluşur ve diferansiyel mod radyasyonunun harici parazite duyarlılığı azalır. Sinyal telinin yanına bir topraklama kablosu eklendiğinde, en küçük alana sahip bir döngü oluşturulur. Sinyal akımı, diğer öğütülmüş teller yerine kesinlikle bu döngüyü alacaktır.
3) Bir çift katmanlı devre kartıysa, devre kartının diğer tarafındaki sinyal çizgisi boyunca, sinyal çizgisinin hemen altında bir topraklama kablosu yerleştirebilirsiniz ve ilk satır mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Bu şekilde oluşan döngü alanı, sinyal çizgisinin uzunluğu ile çarpılan devre kartının kalınlığına eşittir.
İki ve dört katmanlı laminatlar
1. sig－gnd (pwr) －pwr (gnd) －sig;
2. Gnd－sig (PWR) －sig (PWR) －gnd;
Yukarıdaki iki lamine tasarım için potansiyel sorun geleneksel 1.6 mm (62mil) kart kalınlığı içindir. Katman aralığı çok büyük hale gelecektir, bu sadece empedans, ara katman bağlantısı ve ekranlama kontrolü için elverişsiz değildir; Özellikle elektrikli yer düzlemleri arasındaki büyük boşluk, kart kapasitansını azaltır ve filtreleme gürültüsüne elverişli değildir.
İlk şema için, genellikle tahtada daha fazla yonga olduğu duruma uygulanır. Bu tür bir plan daha iyi SI performansı elde edebilir, EMI performansı için çok iyi değildir, esas olarak kablolama ve diğer detaylarla kontrol edilmelidir. Ana dikkat: Zemin tabakası, radyasyonu emmek ve bastırmak için yararlı olan en yoğun sinyalle sinyal katmanının bağlantı katmanına yerleştirilir; 20 saat kuralını yansıtacak şekilde tahta alanını artırın.
İkinci çözüm için, genellikle tahtadaki çip yoğunluğunun yeterince düşük olduğu ve çipin etrafında yeterli alanın bulunduğu yerlerde kullanılır (gerekli güç bakır katmanını yerleştirir). Bu şemada, PCB'nin dış katmanı toprak katmanıdır ve orta iki katman sinyal/güç katmanlarıdır. Sinyal katmanındaki güç kaynağı, güç kaynağı akımının yolunu düşük hale getirebilen geniş bir çizgi ile yönlendirilir ve sinyal mikroşerit yolunun empedansı da düşüktür ve iç tabakanın sinyal radyasyonu da dış tabaka tarafından korunabilir. EMI kontrolü açısından, bu mevcut en iyi 4 katmanlı PCB yapısıdır.
Ana dikkat: Sinyalin orta iki katmanı ve güç karıştırma katmanları arasındaki mesafe genişlemeli ve karışıklıktan kaçınmak için kablo yönü dikey olmalıdır; Kurul alanı 20 saat kuralını yansıtacak şekilde uygun şekilde kontrol edilmelidir; Kablolama empedansını kontrol etmek istiyorsanız, yukarıdaki çözelti, güç ve topraklama için bakır adası altında düzenlenen kabloları yönlendirmeye çok dikkat edilmelidir. Ayrıca, DC ve düşük frekanslı bağlantıyı sağlamak için güç kaynağı veya zemin katmanındaki bakır mümkün olduğunca birbirine bağlanmalıdır.
Üç, altı katmanlı laminat
Daha yüksek çip yoğunluğu ve daha yüksek saat frekansına sahip tasarımlar için, 6 katmanlı bir kart tasarımı dikkate alınmalı ve istifleme yöntemi önerilir:
1. sig－gnd－sig－pwr－gnd－sig;
Bu tür bir şema için, bu tür lamine şema daha iyi sinyal bütünlüğü elde edebilir, sinyal katmanı zemin katmanına bitişiktir, güç katmanı ve zemin katmanı eşleştirilir, her bir kablo tabakasının empedansı daha iyi kontrol edilebilir ve iki tabaka manyetik alan çizgilerini iyi emebilir. Güç kaynağı ve zemin katmanı sağlam olduğunda, her sinyal katmanı için daha iyi bir dönüş yolu sağlayabilir.
2. gnd－sig－gnd－pwr－sig －gnd;
Bu tür bir şema için, bu tür bir şema sadece cihaz yoğunluğunun çok yüksek olmaması için uygundur, bu tür laminasyon üst laminasyonun tüm avantajlarına sahiptir ve üst ve alt katmanların zemin düzlemi nispeten eksiksizdir, bu da daha iyi bir koruyucu katman olarak kullanılabilir. Güç katmanının ana bileşen yüzeyi olmayan katmana yakın olması gerektiğine dikkat edilmelidir, çünkü alt düzlem daha eksiksiz olacaktır. Bu nedenle, EMI performansı ilk çözümden daha iyidir.
Özet: Altı katmanlı kartı şeması için, iyi güç ve zemin kuplajı elde etmek için güç katmanı ile toprak katmanı arasındaki mesafe en aza indirilmelidir. Bununla birlikte, kartın kalınlığı 62mil olmasına ve tabaka aralığı azalmasına rağmen, ana güç kaynağı ile zemin tabakası arasındaki boşluğu çok küçük kontrol etmek kolay değildir. İlk şemayı ikinci şema ile karşılaştırarak, ikinci şemanın maliyeti büyük ölçüde artacaktır. Bu nedenle, genellikle istiflenirken ilk seçeneği seçeriz. Tasarım yaparken, 20 saat kural ve ayna katmanı kuralı tasarımını takip edin.
Dört ve sekiz katmanlı laminatlar
1. Bu, zayıf elektromanyetik emilim ve büyük güç kaynağı empedansı nedeniyle iyi bir istifleme yöntemi değildir. Yapısı aşağıdaki gibidir:
1.Signal 1 Bileşen Yüzeyi, Mikroşeritli Kablolama Katmanı
2. Sinyal 2 Dahili Mikrostrif Kablolama Katmanı, Daha İyi Kablolama Katmanı (X yönü)
3. yer
4. Sinyal 3 Stripline Yönlendirme Katmanı, Daha İyi Yönlendirme Katmanı (Y yönü)
5.Signal 4 Stripline Yönlendirme Katmanı
6. Güç
7. Sinyal 5 Dahili Mikrostrif Kablolama Katmanı
8.Signal 6 Mikrostrif İz Katmanı
2. Üçüncü istifleme yönteminin bir varyantıdır. Referans katmanının eklenmesi nedeniyle, daha iyi EMI performansına sahiptir ve her sinyal katmanının karakteristik empedansı iyi kontrol edilebilir
1.Signal 1 Bileşen Yüzeyi, Mikroşeritli Kablolama Katmanı, İyi Kablo Katmanı
2. Yer tabakası, iyi elektromanyetik dalga emme yeteneği
3. Sinyal 2 Stripline Yönlendirme Katmanı, İyi Yönlendirme Katmanı
4. Güç güç katmanı, toprak tabakası 5'in altındaki mükemmel elektromanyetik emilim oluşturan 5. Toprak katmanı
6.Signal 3 Stripline Yönlendirme Katmanı, İyi Yönlendirme Katmanı
7. Büyük güç kaynağı empedansına sahip güç tabakası
8.Signal 4 Mikroşeritli Kablolama Katmanı, İyi Kablo Katmanı
3. En iyi istifleme yöntemi, çoklu zemin referans düzlemlerinin kullanılması nedeniyle çok iyi jeomanyetik emme kapasitesine sahiptir.
1.Signal 1 Bileşen Yüzeyi, Mikroşeritli Kablolama Katmanı, İyi Kablo Katmanı
2. Yer tabakası, iyi elektromanyetik dalga emme yeteneği
3. Sinyal 2 Stripline Yönlendirme Katmanı, İyi Yönlendirme Katmanı
4. Güç Güç Katmanı, 5. Toprak katmanının altındaki toprak tabakası ile mükemmel elektromanyetik emilim oluşturur
6.Signal 3 Stripline Yönlendirme Katmanı, İyi Yönlendirme Katmanı
7. Zemin tabakası, iyi elektromanyetik dalga emme yeteneği
8.Signal 4 Mikroşeritli Kablolama Katmanı, İyi Kablo Katmanı
Tasarımda kaç tane kart katmanı kullanılır ve bunların nasıl istifleneceği, karttaki sinyal ağlarının sayısı, cihaz yoğunluğu, pim yoğunluğu, sinyal frekansı, kart boyutu vb. Gibi birçok faktöre bağlıdır. Bu faktörler için kapsamlı bir şekilde düşünmeliyiz. Daha fazla sinyal ağı için cihaz yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, pim yoğunluğu o kadar yüksek ve sinyal frekansı ne kadar yüksek olursa, çok katmanlı kartı tasarımı mümkün olduğunca benimsenmelidir. İyi EMI performansı elde etmek için, her sinyal katmanının kendi referans katmanına sahip olmasını sağlamak en iyisidir.