PCB laminat dizaynının iki qaydasını başa düşürsünüzmü?

Ümumiyyətlə, laminat dizayn üçün iki əsas qayda var:

1. Hər bir marşrutlaşdırıcı təbəqənin bir-birinə bitişik istinad təbəqəsi (enerji təchizatı və ya formalaşması) olmalıdır;

2.Böyük mufta tutumu təmin etmək üçün bitişik əsas güc təbəqəsi və yer minimum məsafədə saxlanılmalıdır;

Aşağıdakılar iki qatdan səkkiz qatlı yığına nümunədir:
A. tək tərəfli PCB lövhəsi və iki tərəfli PCB lövhəsi laminatlaşdırılmışdır
İki qat üçün qatların sayı az olduğu üçün laminasiya problemi yoxdur. EMI radiasiya nəzarəti əsasən naqillərdən və sxemdən nəzərə alınır;

Tək qatlı və iki qatlı plitələrin elektromaqnit uyğunluğu getdikcə daha qabarıq görünür. Bu fenomenin əsas səbəbi siqnal dövrəsinin sahəsinin çox böyük olmasıdır ki, bu da nəinki güclü elektromaqnit şüalanması yaradır, həm də dövrəni xarici müdaxilələrə həssas edir. Xəttin elektromaqnit uyğunluğunu yaxşılaşdırmağın ən sadə yolu kritik siqnalın dövrə sahəsini azaltmaqdır.

Kritik siqnal: Elektromaqnit uyğunluğu nöqteyi-nəzərindən kritik siqnal əsasən güclü radiasiya yaradan və xarici dünyaya həssas olan siqnala aiddir. Güclü şüalanma yarada bilən siqnallar adətən dövri siqnallardır, məsələn, saatların və ya ünvanların aşağı siqnalları. Müdaxilə həssas siqnallar analoq siqnalların aşağı səviyyəsinə malik olanlardır.

Tək və iki qatlı lövhələr adətən 10KHz-dən aşağı tezlikli simulyasiya dizaynlarında istifadə olunur:

1) Elektrik kabellərini eyni təbəqədə radial şəkildə yerləşdirin və xətlərin uzunluğunun cəmini minimuma endirin;

2) Enerji təchizatı və torpaq telini bir-birinə yaxın gəzdirərkən; Mümkün qədər yaxın əsas siqnal naqilinin yanında torpaq telini qoyun. Beləliklə, daha kiçik bir döngə sahəsi yaranır və diferensial rejimli radiasiyanın xarici müdaxiləyə həssaslığı azalır. Siqnal telinin yanına bir torpaq teli əlavə edildikdə, ən kiçik sahəyə malik bir dövrə yaranır və siqnal cərəyanı digər torpaq yolundan deyil, bu dövrə ilə aparılmalıdır.

3) Əgər bu, ikiqatlı dövrə lövhəsidirsə, o, elektron lövhənin digər tərəfində, aşağıda siqnal xəttinə yaxın, siqnal xətti boyunca torpaq naqili, mümkün qədər geniş bir xətt ola bilər. Nəticədə dövrə sahəsi siqnal xəttinin uzunluğuna vurulan dövrə lövhəsinin qalınlığına bərabərdir.

B. Dörd qatın laminasiyası

1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;

2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;

Bu laminatlı dizaynların hər ikisi üçün potensial problem ənənəvi 1,6 mm (62 mil) boşqab qalınlığındadır. Layer aralığı böyük olacaq, nəinki empedansa, təbəqələrarası birləşməyə və ekrana nəzarət etmək üçün əlverişlidir; Xüsusilə, enerji təchizatı təbəqələri arasında böyük məsafə boşqab tutumunu azaldır və səs-küyün filtrasiyası üçün əlverişli deyil.

Birinci sxem üçün, adətən lövhədə çox sayda fiş olması halında istifadə olunur. Bu sxem daha yaxşı SI performansı əldə edə bilər, lakin EMI performansı o qədər də yaxşı deyil, bu, əsasən naqillər və digər detallarla idarə olunur. Əsas diqqət: Formasiya radiasiyanın udulması və basdırılması üçün əlverişli olan ən sıx siqnal təbəqəsinin siqnal qatına yerləşdirilir; 20H qaydasını əks etdirmək üçün boşqab sahəsini artırın.

İkinci sxem üçün, adətən lövhədə çip sıxlığının kifayət qədər aşağı olduğu və lazımi gücə malik mis örtüyü yerləşdirmək üçün çipin ətrafında kifayət qədər sahə olduğu yerlərdə istifadə olunur. Bu sxemdə PCB-nin xarici təbəqəsi bütün təbəqədir, orta iki təbəqə isə siqnal/güc təbəqəsidir. Siqnal təbəqəsindəki enerji təchizatı geniş bir xətt ilə yönəldilir ki, bu da enerji təchizatı cərəyanının yol empedansını aşağı edə bilər və siqnal mikrostrip yolunun empedansı da aşağıdır və daxili siqnal radiasiyasını xarici vasitəsilə qoruya bilər. qat. EMI nəzarəti baxımından bu, mövcud olan ən yaxşı 4 qatlı PCB quruluşudur.

Əsas diqqət: siqnalın orta iki qatı, güc qarışdırma təbəqəsi aralığı açılmalıdır, xəttin istiqaməti şaquli, çarpışmadan qaçın; 20H qaydalarını əks etdirən müvafiq idarəetmə paneli sahəsi; Naqillərin empedansına nəzarət etmək lazımdırsa, çox diqqətlə naqilləri enerji təchizatı və yerin mis adalarının altına qoyun. Bundan əlavə, DC və aşağı tezlikli əlaqəni təmin etmək üçün enerji təchizatı və ya mis çəkmə mümkün qədər bir-birinə bağlanmalıdır.

C. Altı qat lövhələrin laminasiyası

Yüksək çip sıxlığı və yüksək saat tezliyi dizaynı üçün 6 qatlı lövhənin dizaynı nəzərə alınmalıdır. Laminasiya üsulu tövsiyə olunur:

1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;

Bu sxem üçün laminasiya sxemi yaxşı siqnal bütövlüyünə nail olur, siqnal təbəqəsi torpaqlama qatına bitişik, güc qatı torpaqlama təbəqəsi ilə qoşalaşmış, hər bir marşrutlaşdırıcı təbəqənin empedansı yaxşı idarə edilə bilər və hər iki təbəqə maqnit xətlərini yaxşı qəbul edə bilər. . Bundan əlavə, tam enerji təchizatı və formalaşması şərti ilə hər bir siqnal təbəqəsi üçün daha yaxşı qayıdış yolunu təmin edə bilər.

2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;

Bu sxem üçün bu sxem yalnız cihazın sıxlığının çox yüksək olmadığı vəziyyətə aiddir. Bu təbəqə yuxarı təbəqənin bütün üstünlüklərinə malikdir və üst və alt təbəqənin yer müstəvisi nisbətən tamamlanıb, daha yaxşı qoruyucu təbəqə kimi istifadə edilə bilər. Qeyd etmək lazımdır ki, güc təbəqəsi əsas komponent təyyarəsi olmayan təbəqənin yaxınlığında olmalıdır, çünki alt təyyarə daha tam olacaqdır. Buna görə də, EMI performansı birinci sxemdən daha yaxşıdır.

Xülasə: Altı qatlı lövhənin sxemi üçün, yaxşı güc və torpaq birləşməsini əldə etmək üçün güc təbəqəsi ilə yer arasındakı məsafə minimuma endirilməlidir. Bununla belə, 62mil boşqab qalınlığı və təbəqələr arasındakı məsafə azalsa da, əsas enerji mənbəyi ilə yer təbəqəsi arasındakı məsafəni çox kiçik idarə etmək hələ də çətindir. Birinci sxem və ikinci sxemlə müqayisədə, ikinci sxemin dəyəri xeyli artır. Buna görə də, biz yığmaq zamanı adətən birinci variantı seçirik. Dizayn zamanı 20H qaydalarına və güzgü qatının qaydalarına əməl edin.

D. Səkkiz qatın laminasiyası

1, zəif elektromaqnit udma qabiliyyəti və böyük güc empedansına görə, bu laminasiya üçün yaxşı bir yol deyil. Onun strukturu aşağıdakı kimidir:

1.Siqnal 1 komponent səthi, mikrostripli naqil qatı

2.Siqnal 2 daxili mikrostrip marşrutlaşdırma təbəqəsi, yaxşı marşrutlaşdırma təbəqəsi (X istiqaməti)

3. Torpaq

4.Signal 3 Strip line marşrutlaşdırma təbəqəsi, yaxşı marşrutlaşdırma təbəqəsi (Y istiqaməti)

5.Siqnal 4 Kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi

6. Güc

7.Siqnal 5 daxili mikrostripli naqil qatı

8.Siqnal 6 Mikrostrip naqil qatı

2. Üçüncü yığma rejiminin variantıdır. İstinad qatının əlavə edilməsi sayəsində daha yaxşı EMI performansına malikdir və hər bir siqnal təbəqəsinin xarakterik empedansı yaxşı idarə edilə bilər.

1.Siqnal 1 komponent səthi, mikrostripli naqil qatı, yaxşı naqil qatı
2.Ground təbəqə, yaxşı elektromaqnit dalğa udma qabiliyyəti
3.Siqnal 2 Kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi. Yaxşı kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi
4.Güc qatı və aşağıdakı təbəqələr əla elektromaqnit udma qabiliyyətinə malikdir 5.Qrunt təbəqəsi
6.Siqnal 3 Kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi. Yaxşı kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi
7. Güc formalaşması, böyük güc empedansı ilə
8.Signal 4 Microstrip kabel təbəqəsi. Yaxşı kabel təbəqəsi

3, Ən yaxşı yığma rejimi, çünki çox qatlı yer istinad təyyarəsinin istifadəsi çox yaxşı geomaqnit udma qabiliyyətinə malikdir.

1.Siqnal 1 komponent səthi, mikrostripli naqil qatı, yaxşı naqil qatı
2.Ground təbəqə, yaxşı elektromaqnit dalğa udma qabiliyyəti
3.Siqnal 2 Kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi. Yaxşı kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi
4.Güc qatı və aşağıdakı təbəqələr əla elektromaqnit udma qabiliyyətinə malikdir 5.Qrunt təbəqəsi
6.Siqnal 3 Kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi. Yaxşı kabel marşrutlaşdırma təbəqəsi
7.Ground təbəqə, daha yaxşı elektromaqnit dalğa udma qabiliyyəti
8.Signal 4 Microstrip kabel təbəqəsi. Yaxşı kabel təbəqəsi

Neçə təbəqənin istifadə ediləcəyi və təbəqələrin necə istifadə ediləcəyi seçimi lövhədəki siqnal şəbəkələrinin sayından, cihazın sıxlığından, PİN kodunun sıxlığından, siqnal tezliyindən, lövhənin ölçüsündən və bir çox digər amillərdən asılıdır. Bu amilləri nəzərə almalıyıq. Siqnal şəbəkələrinin sayı nə qədər çox olarsa, cihazın sıxlığı nə qədər yüksək olarsa, PİN sıxlığı bir o qədər yüksək olarsa, siqnal dizaynının tezliyi mümkün qədər qəbul edilməlidir. Yaxşı EMI performansı üçün hər bir siqnal təbəqəsinin öz istinad qatına malik olmasını təmin etmək yaxşıdır.