Ламінований дизайн в основному відповідає двом правилам:
1. Кожен шар проводки повинен мати суміжний опорний рівень (рівень живлення або заземлення);
2. Сусідні основний шар живлення та шар заземлення повинні бути на мінімальній відстані, щоб забезпечити більшу ємність зв’язку;
Нижче наведено список від двошарової плати до восьмишарової плати для прикладу пояснення:
1. Одностороння друкована плата та двостороння стека друкованої плати
Для двошарових плит через невелику кількість шарів більше немає проблеми ламінування. Контроль електромагнітного випромінювання в основному розглядається з проводки та макета;
Електромагнітна сумісність одношарових і двошарових плат стає все більш помітною. Основна причина цього явища полягає в тому, що площа петлі сигналу є занадто великою, що не тільки створює сильне електромагнітне випромінювання, але й робить схему чутливою до зовнішніх перешкод. Щоб підвищити електромагнітну сумісність схеми, найпростіше зменшити площу петлі сигналу ключа.
Ключовий сигнал: з точки зору електромагнітної сумісності, ключові сигнали в основному стосуються сигналів, які створюють сильне випромінювання, і сигналів, чутливих до зовнішнього світу. Сигнали, які можуть генерувати сильне випромінювання, як правило, є періодичними сигналами, такими як сигнали нижчого порядку годинника або адреси. Чутливими до перешкод є аналогові сигнали з нижчими рівнями.
Одно- та двошарові плати зазвичай використовуються в низькочастотних аналогових конструкціях нижче 10 кГц:
1) Траси потужності на одному шарі спрямовані радіально, а загальна довжина ліній зведена до мінімуму;
2) При прокладанні дротів живлення та заземлення вони повинні бути близько один до одного; розташуйте дріт заземлення поруч із сигнальним проводом ключа, і цей дріт заземлення має бути якомога ближче до сигнального дроту. Таким чином формується менша площа петлі і знижується чутливість випромінювання диференціальної моди до зовнішніх перешкод. Коли поруч із сигнальним проводом додається заземлюючий провід, утворюється петля з найменшою площею, і сигнальний струм обов’язково візьме цю петлю замість інших заземлюючих проводів.
3) Якщо це двошарова друкована плата, ви можете прокласти дріт заземлення вздовж сигнальної лінії з іншого боку друкованої плати, відразу під сигнальною лінією, і перша лінія має бути якомога ширшою. Площа петлі, утвореної таким чином, дорівнює товщині друкованої плати, помноженій на довжину сигнальної лінії.
Двох і чотирьохшаровий ламінат
1. SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG;
2. GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND;
Для двох наведених вище ламінованих конструкцій потенційною проблемою є традиційна товщина дошки 1,6 мм (62 mil). Відстань між шарами стане дуже великою, що не тільки несприятливо для контролю імпедансу, міжшарового зв’язку та екранування; зокрема, велика відстань між площинами заземлення живлення зменшує ємність плати та не сприяє фільтрації шуму.
Для першої схеми вона зазвичай застосовується до ситуації, коли на платі більше фішок. Така схема може підвищити продуктивність SI, але не дуже хороша для продуктивності EMI, головним чином через проводку та інші деталі для контролю. Основна увага: Заземлюючий шар розміщується на сполучному шарі сигнального шару з найщільнішим сигналом, який є корисним для поглинання та придушення випромінювання; збільшити площу дошки, щоб відобразити правило 20H.
Що стосується другого рішення, то воно зазвичай використовується, коли щільність чіпа на платі досить низька і є достатня площа навколо чіпа (розмістіть мідний шар необхідної потужності). У цій схемі зовнішній шар друкованої плати є шаром заземлення, а два середніх шари є шарами сигналу/живлення. Джерело живлення на сигнальному рівні прокладено широкою лінією, що може зробити низьким імпеданс шляху джерела живлення, а також низький опір мікросмужкового тракту сигналу, а випромінювання сигналу внутрішнього шару також може бути екрановане зовнішній шар. З точки зору контролю електромагнітних перешкод, це найкраща доступна 4-шарова структура друкованої плати.
Основна увага: відстань між двома середніми шарами змішування сигналу та потужності має бути збільшена, а напрям проводки має бути вертикальним, щоб уникнути перехресних перешкод; область дошки повинна відповідним чином контролюватися, щоб відображати правило 20H; якщо ви хочете контролювати імпеданс проводки, вищевказане рішення має бути дуже обережним, щоб прокласти дроти. Він розташований під мідним острівцем для живлення та заземлення. Крім того, мідь на джерелі живлення або шарі заземлення повинна бути максимально з’єднана між собою, щоб забезпечити з’єднання постійного струму та низьких частот.
Трьох, шестишаровий ламінат
Для конструкцій з більшою щільністю мікросхем і вищою тактовою частотою слід розглянути 6-шарову конструкцію плати, а також рекомендований метод укладання:
1. SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG;
Для такого роду схем, цей вид багатошарової схеми може отримати кращу цілісність сигналу, сигнальний рівень примикає до шару заземлення, шар живлення та шар заземлення є парними, імпеданс кожного шару проводки можна краще контролювати, і два Шар може добре поглинати силові лінії магнітного поля. І коли джерело живлення та рівень заземлення завершено, це може забезпечити кращий зворотний шлях для кожного рівня сигналу.
2. GND－SIG－GND－PWR－SIG－GND;
Для такого типу схеми ця схема підходить лише для ситуації, коли щільність пристрою не дуже висока, цей тип ламінування має всі переваги верхнього ламінування, а площина землі верхнього та нижнього шарів є відносною готовий, який можна використовувати як кращий екрануючий шар. Слід зазначити, що силовий шар повинен бути близький до шару, який не є основною поверхнею компонента, тому що площина нижнього шару буде більш повною. Тому продуктивність EMI краща, ніж перше рішення.
Резюме: для шестирівневої схеми плати відстань між шаром живлення та шаром заземлення має бути зведена до мінімуму, щоб отримати хороший зв’язок живлення та заземлення. Однак, незважаючи на те, що товщина плати становить 62 mil і відстань між шарами зменшена, нелегко контролювати, щоб відстань між основним джерелом живлення та шаром землі була маленькою. Порівнюючи першу схему з другою схемою, вартість другої схеми сильно зросте. Тому при укладанні ми зазвичай вибираємо перший варіант. Під час проектування дотримуйтеся правила 20H і правила дизайну дзеркального шару.
Чотирьох і восьмишаровий ламінат
1. Це невдалий метод стекування через погане електромагнітне поглинання та великий опір джерела живлення. Його структура така:
1.Поверхня компонента Signal 1, шар мікросмужкової проводки
2. Внутрішній мікросмужковий шар проводки сигналу 2, кращий шар проводки (напрямок X)
3.Грунт
4. Смуговий шар маршрутизації сигналу 3, кращий шар маршрутизації (напрямок Y)
5.Сигнал 4 шар смужкової маршрутизації
6.Потужність
7. Внутрішній мікросмужковий шар проводки Signal 5
8.Сигнал 6 мікросмужкових шар трасування
2. Є варіантом третього способу укладання. Завдяки додаванню опорного шару він має кращі характеристики електромагнітних перешкод, а характеристичний опір кожного шару сигналу можна добре контролювати
1.Поверхня компонента Signal 1, шар мікросмужкової проводки, хороший шар проводки
2. Грунтовий шар, хороша здатність поглинати електромагнітні хвилі
3. Сигнал 2 шар смужкової маршрутизації, хороший рівень маршрутизації
4. Силовий шар потужності, утворюючи відмінне електромагнітне поглинання з шаром землі нижче 5. Шар землі
6.Сигнал 3 шар смужкової маршрутизації, хороший рівень маршрутизації
7. Прошарок потужності з великим опором джерела живлення
8.Сигнал 4 мікросмужкових проводів шар, хороший шар проводів
3. Найкращий метод укладання, завдяки використанню багатошарових опорних площин, він має дуже хорошу здатність геомагнітного поглинання.
1.Поверхня компонента Signal 1, шар мікросмужкової проводки, хороший шар проводки
2. Грунтовий шар, краща здатність поглинання електромагнітних хвиль
3. Сигнал 2 шар смужкової маршрутизації, хороший рівень маршрутизації
4. Силовий шар потужності, утворюючи відмінне електромагнітне поглинання з шаром землі нижче 5. Шар землі землі
6.Сигнал 3 шар смужкової маршрутизації, хороший рівень маршрутизації
7. Грунтовий шар, краща здатність поглинання електромагнітних хвиль
8.Сигнал 4 мікросмужкових проводів шар, хороший шар проводів
Те, як вибрати, скільки шарів плат використовуватиметься в дизайні, і як їх скласти залежить від багатьох факторів, таких як кількість сигнальних мереж на платі, щільність пристроїв, щільність PIN-коду, частота сигналу, розмір плати тощо. Ми повинні розглядати ці фактори комплексно. Для більшої кількості сигнальних мереж, вищої щільності пристроїв, вищої щільності PIN-коду та вищої частоти сигналу слід якомога більше використовувати конструкцію багатошарової плати. Щоб отримати хорошу ефективність електромагнітних перешкод, найкраще переконатися, що кожен рівень сигналу має власний опорний рівень.