Vo všeobecnosti existujú dve hlavné pravidlá pre laminovaný dizajn:
1. Každá vrstva smerovania musí mať susediacu referenčnú vrstvu (napájací zdroj alebo útvar);
2. Susedná hlavná napájacia vrstva a zem by mali byť udržiavané v minimálnej vzdialenosti, aby sa zabezpečila veľká väzbová kapacita;
Nasleduje príklad dvojvrstvového až osemvrstvového stohu:
A.jednostranná doska plošných spojov a obojstranná doska plošných spojov laminovaná
Pre dve vrstvy, pretože počet vrstiev je malý, nie je problém s lamináciou.Kontrola EMI žiarenia sa berie do úvahy hlavne z elektroinštalácie a usporiadania;
Elektromagnetická kompatibilita jednovrstvových a dvojvrstvových platní je čoraz výraznejšia.Hlavným dôvodom tohto javu je príliš veľká oblasť signálovej slučky, ktorá nielenže produkuje silné elektromagnetické žiarenie, ale obvod je aj citlivý na vonkajšie rušenie.Najjednoduchší spôsob, ako zlepšiť elektromagnetickú kompatibilitu linky, je zmenšiť oblasť slučky kritického signálu.
Kritický signál: Z hľadiska elektromagnetickej kompatibility sa kritický signál týka hlavne signálu, ktorý produkuje silné žiarenie a je citlivý na vonkajší svet.Signály, ktoré môžu produkovať silné žiarenie, sú zvyčajne periodické signály, ako sú nízke signály hodín alebo adries.Signály citlivé na rušenie sú signály s nízkou úrovňou analógových signálov.
Jedno a dvojvrstvové platne sa zvyčajne používajú pri nízkofrekvenčných simulačných návrhoch pod 10 kHz:
1) Napájacie káble veďte na rovnakej vrstve radiálnym spôsobom a minimalizujte súčet dĺžok vedení;
2) Pri prechádzaní napájacieho a uzemňovacieho vodiča blízko seba;Položte uzemňovací vodič v blízkosti kľúčového signálneho vodiča čo najbližšie.Tak sa vytvorí menšia oblasť slučky a zníži sa citlivosť vyžarovania diferenciálneho vidu na vonkajšie rušenie.Keď sa vedľa signálneho vodiča pridá uzemňovací vodič, vytvorí sa obvod s najmenšou plochou a signálový prúd musí byť vedený cez tento obvod a nie cez druhú uzemňovaciu cestu.
3) Ak ide o dvojvrstvovú dosku s plošnými spojmi, môže to byť na druhej strane dosky s plošnými spojmi, v blízkosti signálneho vedenia pod, pozdĺž signálneho vedenia uzemňovací vodič, čo najširšia linka.Výsledná plocha obvodu sa rovná hrúbke dosky plošných spojov vynásobenej dĺžkou signálového vedenia.
B. Laminovanie štyroch vrstiev
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Pre oba tieto laminované návrhy je potenciálny problém s tradičnou hrúbkou dosky 1,6 mm (62 mil).Rozostup vrstiev sa zväčší, čo prispeje nielen k riadeniu impedancie, medzivrstvovej väzbe a tieneniu;Najmä veľká vzdialenosť medzi vrstvami napájacieho zdroja znižuje kapacitu dosky a neprispieva k filtrovaniu šumu.
Pre prvú schému sa zvyčajne používa v prípade veľkého počtu žetónov na doske.Táto schéma môže dosiahnuť lepší výkon SI, ale výkon EMI nie je taký dobrý, čo je hlavne riadené zapojením a ďalšími detailmi.Hlavná pozornosť: Formácia je umiestnená v signálovej vrstve najhustejšej signálovej vrstvy, čo prispieva k absorpcii a potlačeniu žiarenia;Zväčšite plochu platne tak, aby odrážala pravidlo 20H.
Pre druhú schému sa zvyčajne používa tam, kde je hustota čipu na doske dostatočne nízka a okolo čipu je dostatočná plocha na umiestnenie požadovaného napájacieho medeného povlaku.V tejto schéme je vonkajšia vrstva PCB celá vrstva a stredné dve vrstvy sú signálová/výkonová vrstva.Napájanie na signálovej vrstve je vedené širokým vedením, čo môže znížiť impedanciu napájacieho prúdu a impedanciu mikropáskovej cesty signálu je tiež nízke a môže tiež tieniť vnútorné vyžarovanie signálu cez vonkajší vrstva.Z hľadiska kontroly EMI ide o najlepšiu dostupnú 4-vrstvovú štruktúru PCB.
Hlavná pozornosť: stredné dve vrstvy signálu, medzera medzi vrstvami miešania energie by mala byť otvorená, smer linky je vertikálny, vyhýbajte sa presluchom;Vhodná oblasť ovládacieho panela, ktorá odráža pravidlá 20H;Ak sa má kontrolovať impedancia vodičov, veľmi opatrne položte vodiče pod medené ostrovčeky napájacieho zdroja a uzemnenie.Okrem toho by malo byť napájanie alebo kladenie medi čo najviac prepojené, aby sa zabezpečila jednosmerná a nízkofrekvenčná konektivita.
C. Laminovanie šiestich vrstiev platní
Pre návrh vysokej hustoty čipov a vysokej taktovacej frekvencie by sa mal zvážiť návrh 6-vrstvovej dosky.Odporúča sa metóda laminácie:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Pre túto schému schéma laminácie dosahuje dobrú integritu signálu, pričom signálová vrstva susedí s uzemňovacou vrstvou, výkonová vrstva je spárovaná s uzemňovacou vrstvou, impedancia každej smerovacej vrstvy môže byť dobre kontrolovaná a obe vrstvy môžu dobre absorbovať magnetické čiary. .Okrem toho môže poskytnúť lepšiu spätnú cestu pre každú vrstvu signálu pod podmienkou úplného napájania a vytvorenia.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Pre túto schému sa táto schéma vzťahuje iba na prípad, keď hustota zariadenia nie je príliš vysoká.Táto vrstva má všetky výhody hornej vrstvy a základná rovina hornej a spodnej vrstvy je relatívne úplná, čo môže byť použité ako lepšia tieniaca vrstva.Je dôležité poznamenať, že výkonová vrstva by mala byť blízko vrstvy, ktorá nie je hlavnou rovinou komponentu, pretože spodná rovina bude úplnejšia.Preto je výkon EMI lepší ako prvá schéma.
Zhrnutie: Pre schému šesťvrstvovej dosky by sa mala vzdialenosť medzi napájacou vrstvou a zemou minimalizovať, aby sa dosiahla dobrá väzba výkonu a zeme.Avšak aj keď je hrúbka dosky 62 mil a vzdialenosť medzi vrstvami znížená, je stále ťažké kontrolovať veľmi malú vzdialenosť medzi hlavným zdrojom energie a základnou vrstvou.V porovnaní s prvou schémou a druhou schémou sú náklady na druhú schému výrazne vyššie.Preto pri skladaní zvyčajne volíme prvú možnosť.Počas návrhu dodržiavajte pravidlá 20H a pravidlá zrkadlovej vrstvy.
D.Laminácia ôsmich vrstiev
1, Vzhľadom na slabú elektromagnetickú absorpčnú kapacitu a veľkú impedanciu výkonu to nie je dobrý spôsob laminácie.Jeho štruktúra je nasledovná:
1. Povrch signálu 1, vrstva mikropáskového vodiča
2. Vnútorná vrstva smerovania mikropásikov Signal 2, dobrá vrstva smerovania (smer X)
3. Zem
4. Smerovacia vrstva signálu 3 Strip Line, dobrá vrstva smerovania (smer Y)
5.Signal 4 Vrstva vedenia káblov
6.Napájanie
7.Vnútorná mikropásková elektroinštalačná vrstva Signal 5
8.Vrstva vodičov s mikropáskovým signálom 6
2. Je to variant tretieho režimu stohovania.Vďaka pridaniu referenčnej vrstvy má lepší výkon EMI a charakteristickú impedanciu každej signálovej vrstvy možno dobre ovládať
1. Povrch signálu 1, vrstva mikropáskového vedenia, dobrá vrstva vedenia
2. Zemná vrstva, dobrá schopnosť absorpcie elektromagnetických vĺn
3.Signal 2 Vrstva vedenia káblov.Dobrá vrstva vedenia káblov
4. Výkonová vrstva a nasledujúce vrstvy tvoria vynikajúcu elektromagnetickú absorpciu 5. Zemná vrstva
6.Signal 3 Vrstva smerovania káblov.Dobrá vrstva vedenia káblov
7. Tvorba výkonu s veľkou výkonovou impedanciou
8. Vrstva mikropáskového kábla Signal 4.Dobrá vrstva kábla
3, Najlepší režim stohovania, pretože použitie viacvrstvovej pozemnej referenčnej roviny má veľmi dobrú geomagnetickú absorpčnú kapacitu.
1. Povrch signálu 1, vrstva mikropáskového vedenia, dobrá vrstva vedenia
2. Zemná vrstva, dobrá schopnosť absorpcie elektromagnetických vĺn
3.Signal 2 Vrstva vedenia káblov.Dobrá vrstva vedenia káblov
4. Výkonová vrstva a nasledujúce vrstvy tvoria vynikajúcu elektromagnetickú absorpciu 5. Zemná vrstva
6.Signal 3 Vrstva smerovania káblov.Dobrá vrstva vedenia káblov
7. Zemská vrstva, lepšia schopnosť absorpcie elektromagnetických vĺn
8. Vrstva mikropáskového kábla Signal 4.Dobrá vrstva kábla
Výber toho, koľko vrstiev použiť a ako vrstvy použiť, závisí od počtu signálových sietí na doske, hustoty zariadenia, hustoty PIN, frekvencie signálu, veľkosti dosky a mnohých ďalších faktorov.Tieto faktory musíme brať do úvahy.Čím väčší je počet signálových sietí, tým vyššia je hustota zariadenia, čím vyššia je hustota PIN, tým vyššia je frekvencia návrhu signálu, pokiaľ je to možné.Pre dobrý výkon EMI je najlepšie zabezpečiť, aby každá signálová vrstva mala svoju vlastnú referenčnú vrstvu.
Čas odoslania: 26. júna 2023