Genel olarak lamine tasarım için iki ana kural vardır:
1. Her yönlendirme katmanının bitişik bir referans katmanı (güç kaynağı veya oluşumu) olması gerekir;
2. Bitişik ana güç katmanı ve zemin, büyük bir bağlantı kapasitansı sağlamak için minimum mesafede tutulmalıdır;
Aşağıda iki katmandan sekiz katmana kadar bir yığın örneği verilmiştir:
A. tek taraflı PCB kartı ve çift taraflı PCB kartı lamine
İki kat için kat sayısı az olduğundan laminasyon sorunu yaşanmaz.EMI radyasyon kontrolü esas olarak kablolama ve yerleşimden dikkate alınır;
Tek katmanlı ve çift katmanlı plakaların elektromanyetik uyumluluğu giderek daha fazla öne çıkıyor.Bu olgunun ana nedeni, sinyal döngüsü alanının çok büyük olmasıdır; bu sadece güçlü elektromanyetik radyasyon üretmekle kalmaz, aynı zamanda devreyi dış parazitlere karşı duyarlı hale getirir.Bir hattın elektromanyetik uyumluluğunu geliştirmenin en basit yolu, kritik bir sinyalin döngü alanını azaltmaktır.
Kritik sinyal: Elektromanyetik uyumluluk açısından kritik sinyal, esas olarak güçlü radyasyon üreten ve dış dünyaya duyarlı sinyali ifade eder.Güçlü radyasyon üretebilen sinyaller genellikle saatlerin veya adreslerin düşük sinyalleri gibi periyodik sinyallerdir.Parazite duyarlı sinyaller, düşük düzeyde analog sinyallere sahip olanlardır.
Tek ve çift katmanlı plakalar genellikle 10KHz'in altındaki düşük frekanslı simülasyon tasarımlarında kullanılır:
1) Güç kablolarını aynı katman üzerinde radyal bir şekilde yönlendirin ve hatların uzunluklarının toplamını en aza indirin;
2) Güç kaynağı ve topraklama kablosunu birbirine yakın yürütürken;Anahtar sinyal kablosunun yakınına mümkün olduğunca yakın bir topraklama kablosu döşeyin.Böylece daha küçük bir döngü alanı oluşur ve diferansiyel modlu radyasyonun dış girişime duyarlılığı azalır.Sinyal kablosunun yanına topraklama kablosu eklendiğinde en küçük alana sahip bir devre oluşturulur ve sinyal akımının diğer toprak yolu yerine bu devre üzerinden yönlendirilmesi gerekir.
3) Çift katmanlı bir devre kartı ise, devre kartının diğer tarafında, aşağıdaki sinyal hattına yakın, sinyal hattı boyunca mümkün olduğunca geniş bir topraklama kablosu olabilir.Ortaya çıkan devre alanı, devre kartının kalınlığının sinyal hattının uzunluğuyla çarpımına eşittir.
B. Dört katmanın laminasyonu
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Bu lamine tasarımların her ikisi için de potansiyel sorun, geleneksel 1,6 mm (62mil) plaka kalınlığından kaynaklanmaktadır.Katman aralığı genişleyecek ve yalnızca empedansı, katmanlar arası bağlantıyı ve korumayı kontrol etmekle kalmayacak;Özellikle, güç kaynağı katmanları arasındaki geniş aralık, plaka kapasitansını azaltır ve gürültü filtrelemeye yardımcı olmaz.
İlk şema için, genellikle tahtada çok sayıda çip olması durumunda kullanılır.Bu şema daha iyi SI performansı elde edebilir, ancak EMI performansı o kadar iyi değildir ve esas olarak kablolama ve diğer ayrıntılarla kontrol edilir.Ana dikkat: Formasyon, radyasyonun emilmesine ve bastırılmasına yardımcı olan en yoğun sinyal katmanının sinyal katmanına yerleştirilir;20H kuralını yansıtacak şekilde plaka alanını artırın.
İkinci şema için, genellikle kart üzerindeki çip yoğunluğunun yeterince düşük olduğu ve çipin etrafında gerekli güçte bakır kaplamayı yerleştirmek için yeterli alanın bulunduğu durumlarda kullanılır.Bu şemada PCB'nin dış katmanı tamamen tabakadır ve ortadaki iki katman sinyal/güç katmanıdır.Sinyal katmanındaki güç kaynağı, güç kaynağı akımının yol empedansını düşük hale getirebilen geniş bir hat ile yönlendirilir ve sinyal mikroşerit yolunun empedansı da düşüktür ve ayrıca iç sinyal radyasyonunu dıştan koruyabilir. katman.EMI kontrolü açısından bakıldığında bu, mevcut en iyi 4 katmanlı PCB yapısıdır.
Ana dikkat: ortadaki iki sinyal katmanı, güç karıştırma katmanı aralığı açılmalı, çizginin yönü dikey olmalı, karışmayı önleyin;20H kurallarını yansıtan uygun kontrol paneli alanı;Kabloların empedansı kontrol edilecekse, kabloları güç kaynağının ve toprağın bakır adacıklarının altına çok dikkatli bir şekilde yerleştirin.Ayrıca DC ve düşük frekans bağlantısını sağlamak için güç kaynağı veya bakır döşenmesi mümkün olduğunca birbirine bağlanmalıdır.
C. Altı tabakalı plakaların laminasyonu
Yüksek çip yoğunluğu ve yüksek saat frekansı tasarımı için 6 katmanlı kart tasarımı dikkate alınmalıdır.Laminasyon yöntemi önerilir:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Bu şema için, laminasyon şeması, sinyal katmanının topraklama katmanına bitişik olması, güç katmanının topraklama katmanıyla eşleştirilmesi, her bir yönlendirme katmanının empedansının iyi bir şekilde kontrol edilebilmesi ve her iki katmanın da manyetik hatları iyi bir şekilde emebilmesi ile iyi bir sinyal bütünlüğü elde eder. .Ek olarak, tam güç kaynağı ve formasyon koşulu altında her sinyal katmanı için daha iyi bir dönüş yolu sağlayabilir.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Bu şema için bu şema yalnızca cihaz yoğunluğunun çok yüksek olmadığı duruma uygulanır.Bu katman, üst katmanın tüm avantajlarına sahiptir ve üst ve alt katmanın zemin düzlemi nispeten eksiksizdir ve bu, daha iyi bir koruyucu katman olarak kullanılabilir.Alt düzlem daha eksiksiz olacağından, güç katmanının ana bileşen düzlemi olmayan katmana yakın olması gerektiğine dikkat etmek önemlidir.Bu nedenle EMI performansı ilk şemaya göre daha iyidir.
Özet: Altı katmanlı devre şemasında, iyi güç ve toprak bağlantısı elde etmek için güç katmanı ile zemin arasındaki mesafenin en aza indirilmesi gerekir.Bununla birlikte, 62mil'lik plaka kalınlığı ve katmanlar arasındaki aralık azaltılmış olmasına rağmen, ana güç kaynağı ile zemin katmanı arasındaki çok küçük aralığın kontrol edilmesi hala zordur.Birinci plan ve ikinci planla karşılaştırıldığında, ikinci programın maliyeti büyük oranda artmaktadır.Bu nedenle istiflerken genellikle ilk seçeneği tercih ediyoruz.Tasarım sırasında 20H kurallarına ve ayna katmanı kurallarına uyun.
D.Sekiz katmanın laminasyonu
1, Zayıf elektromanyetik emme kapasitesi ve büyük güç empedansı nedeniyle bu iyi bir laminasyon yöntemi değildir.Yapısı aşağıdaki gibidir:
1.Sinyal 1 bileşenli yüzey, mikroşerit kablolama katmanı
2.Signal 2 dahili mikroşerit yönlendirme katmanı, iyi yönlendirme katmanı (X yönü)
3. Zemin
4.Sinyal 3 Şerit hattı yönlendirme katmanı, iyi yönlendirme katmanı (Y yönü)
5.Signal 4 Kablo yönlendirme katmanı
6.Güç
7.Signal 5 dahili mikroşerit kablolama katmanı
8.Signal 6 Mikroşerit kablolama katmanı
2. Üçüncü istifleme modunun bir çeşididir.Referans katmanının eklenmesi nedeniyle daha iyi EMI performansına sahiptir ve her sinyal katmanının karakteristik empedansı iyi bir şekilde kontrol edilebilir.
1.Signal 1 bileşenli yüzey, mikroşerit kablolama katmanı, iyi kablolama katmanı
2. Zemin tabakası, iyi elektromanyetik dalga emme yeteneği
3.Sinyal 2 Kablo yönlendirme katmanı.İyi kablo yönlendirme katmanı
4.Güç katmanı ve aşağıdaki katmanlar mükemmel elektromanyetik emilimi oluşturur.
6.Sinyal 3 Kablo yönlendirme katmanı.İyi kablo yönlendirme katmanı
7. Büyük güç empedansıyla güç oluşumu
8.Sinyal 4 Mikroşerit kablo katmanı.İyi kablo katmanı
3, En iyi istifleme modu, çünkü çok katmanlı yer referans düzleminin kullanımı çok iyi jeomanyetik emme kapasitesine sahiptir.
1.Signal 1 bileşenli yüzey, mikroşerit kablolama katmanı, iyi kablolama katmanı
2. Zemin tabakası, iyi elektromanyetik dalga emme yeteneği
3.Sinyal 2 Kablo yönlendirme katmanı.İyi kablo yönlendirme katmanı
4.Güç katmanı ve aşağıdaki katmanlar mükemmel elektromanyetik emilimi oluşturur.
6.Sinyal 3 Kablo yönlendirme katmanı.İyi kablo yönlendirme katmanı
7. Zemin tabakası, daha iyi elektromanyetik dalga emme yeteneği
8.Sinyal 4 Mikroşerit kablo katmanı.İyi kablo katmanı
Kaç katmanın kullanılacağı ve katmanların nasıl kullanılacağı seçimi karttaki sinyal ağlarının sayısına, cihaz yoğunluğuna, PIN yoğunluğuna, sinyal frekansına, kart boyutuna ve diğer birçok faktöre bağlıdır.Bu faktörleri dikkate almamız gerekiyor.Sinyal ağlarının sayısı arttıkça cihazın yoğunluğu da artar, PIN yoğunluğu da artar, sinyal tasarımının frekansı mümkün olduğunca yüksek olarak benimsenmelidir.İyi EMI performansı için her sinyal katmanının kendi referans katmanına sahip olmasını sağlamak en iyisidir.
Gönderim zamanı: Haz-26-2023