În general, există două reguli principale pentru designul laminat:
1. Fiecare strat de rutare trebuie să aibă un strat de referință adiacent (alimentare sau formare);
2. Stratul principal de putere adiacent și pământul trebuie menținute la o distanță minimă pentru a oferi o capacitate mare de cuplare;
Următorul este un exemplu de stivă cu două până la opt straturi:
A. placă PCB cu o singură față și placă PCB cu două fețe laminate
Pentru două straturi, deoarece numărul de straturi este mic, nu există nicio problemă de laminare.Controlul radiațiilor EMI este luat în considerare în principal din cablare și aspect;
Compatibilitatea electromagnetică a plăcilor cu un singur strat și dublu strat devine din ce în ce mai proeminentă.Motivul principal pentru acest fenomen este că zona buclei de semnal este prea mare, ceea ce nu numai că produce radiații electromagnetice puternice, dar face și circuitul sensibil la interferența externă.Cel mai simplu mod de a îmbunătăți compatibilitatea electromagnetică a unei linii este de a reduce zona buclei a unui semnal critic.
Semnal critic: Din perspectiva compatibilității electromagnetice, semnalul critic se referă în principal la semnalul care produce radiații puternice și este sensibil la lumea exterioară.Semnalele care pot produce radiații puternice sunt de obicei semnale periodice, cum ar fi semnale joase ale ceasurilor sau adreselor.Semnalele sensibile la interferențe sunt cele cu niveluri scăzute de semnale analogice.
Plăcile cu un singur și dublu strat sunt de obicei utilizate în proiecte de simulare cu frecvență joasă sub 10KHz:
1) Dirijați cablurile de alimentare pe același strat în mod radial și minimizați suma lungimii liniilor;
2) Când plimbați sursa de alimentare și firul de împământare, aproape unul de celălalt;Așezați un fir de împământare lângă firul de semnal al cheii cât mai aproape posibil.Astfel, se formează o zonă de buclă mai mică și se reduce sensibilitatea radiației în modul diferențial la interferența externă.Când se adaugă un fir de împământare lângă firul de semnal, se formează un circuit cu cea mai mică zonă, iar curentul de semnal trebuie direcționat prin acest circuit, mai degrabă decât pe cealaltă cale de masă.
3) Dacă este o placă de circuit cu două straturi, aceasta poate fi pe cealaltă parte a plăcii de circuit, aproape de linia de semnal de mai jos, de-a lungul pânzei liniei de semnal un fir de împământare, o linie cât mai largă posibil.Aria rezultată a circuitului este egală cu grosimea plăcii de circuit înmulțită cu lungimea liniei de semnal.
B.Laminarea a patru straturi
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Pentru ambele modele laminate, problema potențială este cu grosimea tradițională a plăcii de 1,6 mm (62 mil).Distanța dintre straturi va deveni mare, nu numai că va favoriza controlul impedanței, cuplarea dintre straturi și ecranarea;În special, distanța mare dintre straturile de alimentare reduce capacitatea plăcii și nu favorizează filtrarea zgomotului.
Pentru prima schemă, se folosește de obicei în cazul unui număr mare de jetoane pe tablă.Această schemă poate obține performanțe SI mai bune, dar performanța EMI nu este atât de bună, care este controlată în principal prin cablare și alte detalii.Atenție principală: Formația este plasată în stratul de semnal al celui mai dens strat de semnal, propice absorbției și suprimării radiațiilor;Măriți suprafața plăcii pentru a reflecta regula 20H.
Pentru a doua schemă, este de obicei folosită acolo unde densitatea cipului de pe placă este suficient de mică și există suficientă zonă în jurul cipului pentru a plasa stratul de cupru necesar.În această schemă, stratul exterior al PCB este tot stratul, iar cele două straturi din mijloc sunt stratul semnal/putere.Sursa de alimentare de pe stratul de semnal este direcționată cu o linie largă, ceea ce poate face ca impedanța de cale a curentului de alimentare să fie scăzută, iar impedanța căii microbande a semnalului este, de asemenea, scăzută și poate, de asemenea, proteja radiația semnalului interioară prin exteriorul. strat.Din punct de vedere al controlului EMI, aceasta este cea mai bună structură PCB cu 4 straturi disponibilă.
Atenție principală: cele două straturi de semnal din mijloc, distanța dintre straturile de amestecare a puterii ar trebui să fie deschisă, direcția liniei este verticală, evitați diafonia;Zona adecvată a panoului de control, care reflectă regulile 20H;Dacă trebuie controlată impedanța firelor, așezați foarte atent firele sub insulele de cupru ale sursei de alimentare și împământare.În plus, sursa de alimentare sau cuprul de așezare ar trebui să fie interconectate cât mai mult posibil pentru a asigura conectivitatea DC și de joasă frecvență.
C.Laminarea a șase straturi de plăci
Pentru proiectarea cu densitate mare de cip și frecvență de ceas mare, trebuie luată în considerare proiectarea plăcii cu 6 straturi.Se recomandă metoda de laminare:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Pentru această schemă, schema de laminare realizează o bună integritate a semnalului, cu stratul de semnal adiacent stratului de împământare, stratul de putere asociat cu stratul de împământare, impedanța fiecărui strat de rutare poate fi bine controlată și ambele straturi pot absorbi bine liniile magnetice. .În plus, poate oferi o cale de întoarcere mai bună pentru fiecare strat de semnal în condiția unei surse de alimentare și a unei formări complete.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Pentru această schemă, această schemă se aplică numai în cazul în care densitatea dispozitivului nu este foarte mare.Acest strat are toate avantajele stratului superior, iar planul de sol al stratului superior și inferior este relativ complet, care poate fi folosit ca un strat de ecranare mai bun.Este important de reținut că stratul de putere ar trebui să fie aproape de stratul care nu este planul componentei principale, deoarece planul de jos va fi mai complet.Prin urmare, performanța EMI este mai bună decât prima schemă.
Rezumat: Pentru schema plăcii cu șase straturi, distanța dintre stratul de putere și pământ trebuie redusă la minimum pentru a obține o putere bună și o cuplare la pământ.Cu toate acestea, deși grosimea plăcii de 62 mil și distanța dintre straturi sunt reduse, este totuși dificil de controlat distanța dintre sursa principală de alimentare și stratul de masă foarte mic.În comparație cu prima schemă și cu cea de-a doua schemă, costul celei de-a doua scheme este mult crescut.Prin urmare, de obicei alegem prima opțiune atunci când stivuim.În timpul proiectării, urmați regulile 20H și regulile stratului oglindă.
D.Laminarea a opt straturi
1, Din cauza capacității slabe de absorbție electromagnetică și a impedanței mari de putere, aceasta nu este o modalitate bună de laminare.Structura sa este următoarea:
1.Semnal 1 suprafață componentă, strat de cablare microstrip
2.Signal 2 strat intern de rutare microstrip, strat de rutare bun (direcția X)
3.Pământ
4.Signal 3 Strat de rutare a liniilor de bandă, strat de rutare bun (direcția Y)
5.Semnal 4 Strat de rutare a cablurilor
6.Putere
7.Signal 5 strat de cablare microstrip intern
8.Signal 6 Strat de cablare Microstrip
2. Este o variantă a celui de-al treilea mod de stivuire.Datorită adăugării unui strat de referință, are o performanță EMI mai bună, iar impedanța caracteristică a fiecărui strat de semnal poate fi bine controlată
1.Semnal 1 suprafață componentă, strat de cablare microstrip, strat de cablare bun
2. Strat de sol, capacitate bună de absorbție a undelor electromagnetice
3.Semnal 2 Strat de rutare a cablurilor.Strat bun de rutare a cablurilor
4. Stratul de putere și următoarele straturi constituie o absorbție electromagnetică excelentă 5. Stratul de sol
6.Semnal 3 Strat de rutare a cablurilor.Strat bun de rutare a cablurilor
7.Formarea puterii, cu impedanță mare de putere
8.Signal 4 Strat cablu Microstrip.Strat bun de cablu
3, Cel mai bun mod de stivuire, deoarece utilizarea planului de referință la sol cu mai multe straturi are o capacitate foarte bună de absorbție geomagnetică.
1.Semnal 1 suprafață componentă, strat de cablare microstrip, strat de cablare bun
2. Strat de sol, capacitate bună de absorbție a undelor electromagnetice
3.Semnal 2 Strat de rutare a cablurilor.Strat bun de rutare a cablurilor
4. Stratul de putere și următoarele straturi constituie o absorbție electromagnetică excelentă 5. Stratul de sol
6.Semnal 3 Strat de rutare a cablurilor.Strat bun de rutare a cablurilor
7. Strat de sol, capacitate mai bună de absorbție a undelor electromagnetice
8.Signal 4 Strat cablu Microstrip.Strat bun de cablu
Alegerea câte straturi să folosiți și cum să folosiți straturile depinde de numărul de rețele de semnal de pe placă, densitatea dispozitivului, densitatea PIN, frecvența semnalului, dimensiunea plăcii și mulți alți factori.Trebuie să luăm în considerare acești factori.Cu cât este mai mare numărul de rețele de semnal, cu atât este mai mare densitatea dispozitivului, cu atât este mai mare densitatea PIN, cu atât frecvența designului semnalului trebuie adoptată pe cât posibil.Pentru o bună performanță EMI, cel mai bine este să vă asigurați că fiecare strat de semnal are propriul strat de referință.
Ora postării: 26-jun-2023