Laminoidulle suunnittelulle on yleensä kaksi pääsääntöä:
1. Jokaisella reitityskerroksella on oltava viereinen vertailukerros (virtalähde tai muodostelma);
2. Viereinen päävirtakerros ja maa on pidettävä minimietäisyydellä suuren kytkentäkapasitanssin aikaansaamiseksi;
Seuraavassa on esimerkki kahdesta kahdeksaan kerroksesta muodostuvasta pinosta:
A.yksipuolinen piirilevy ja kaksipuolinen piirilevy laminoitu
Kahden kerroksen kohdalla ei ole laminointiongelmia, koska kerrosten lukumäärä on pieni.EMI-säteilyn hallintaa tarkastellaan pääasiassa johdotuksen ja layoutin perusteella;
Yksi- ja kaksikerroksisten levyjen sähkömagneettinen yhteensopivuus korostuu koko ajan.Pääsyy tähän ilmiöön on, että signaalisilmukan pinta-ala on liian suuri, mikä ei ainoastaan tuota voimakasta sähkömagneettista säteilyä, vaan tekee piiristä myös herkän ulkoisille häiriöille.Yksinkertaisin tapa parantaa johdon sähkömagneettista yhteensopivuutta on pienentää kriittisen signaalin silmukka-aluetta.
Kriittinen signaali: Sähkömagneettisen yhteensopivuuden näkökulmasta kriittisellä signaalilla tarkoitetaan pääasiassa signaalia, joka tuottaa voimakasta säteilyä ja on herkkä ulkomaailmalle.Signaalit, jotka voivat tuottaa voimakasta säteilyä, ovat yleensä jaksollisia signaaleja, kuten kellojen tai osoitteiden matalat signaalit.Häiriöherkät signaalit ovat sellaisia, joiden analogisten signaalien taso on alhainen.
Yksi- ja kaksikerroksisia levyjä käytetään yleensä matalataajuisissa simulaatioissa alle 10 kHz:
1) Reititä sähkökaapelit samalle kerrokselle säteittäisesti ja minimoi johtojen pituuksien summa;
2) Kun kävelet virtalähdettä ja maadoitusjohtoa, lähellä toisiaan;Aseta maadoitusjohto lähelle avaimen signaalijohtoa mahdollisimman lähelle.Näin muodostuu pienempi silmukka-alue ja differentiaalimuotoisen säteilyn herkkyys ulkoisille häiriöille pienenee.Kun maadoitusjohdin lisätään signaalijohtimen viereen, muodostuu piiri, jolla on pienin pinta-ala, ja signaalivirta on ohjattava tämän piirin kautta eikä toisen maadoitusreitin kautta.
3) Jos se on kaksikerroksinen piirilevy, se voi olla piirilevyn toisella puolella, lähellä signaalilinjaa alla, signaalilinjaa pitkin kankaalla maadoitusjohto, mahdollisimman leveä linja.Tuloksena oleva piiripinta-ala on yhtä suuri kuin piirilevyn paksuus kerrottuna signaalilinjan pituudella.
B. Neljän kerroksen laminointi
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Molemmissa laminoiduissa malleissa mahdollinen ongelma on perinteisessä 1,6 mm:n (62 mil) levypaksuudessa.Kerrosten etäisyys kasvaa suureksi, ei pelkästään impedanssin, kerrosten välisen kytkennän ja suojauksen ohjaamiseen;Erityisesti suuri etäisyys teholähdekerrosten välillä pienentää levykapasitanssia eikä edistä kohinan suodatusta.
Ensimmäisessä järjestelmässä sitä käytetään yleensä, jos laudalla on suuri määrä pelimerkkejä.Tämä järjestelmä voi saada paremman SI-suorituskyvyn, mutta EMI-suorituskyky ei ole niin hyvä, jota ohjataan pääasiassa johdotuksilla ja muilla yksityiskohdilla.Päähuomio: Muodoste sijoitetaan tiheimmän signaalikerroksen signaalikerrokseen, mikä edistää säteilyn absorptiota ja vaimentamista;Kasvata levyn pinta-alaa vastaamaan 20H-sääntöä.
Toisessa mallissa sitä käytetään yleensä silloin, kun lastutiheys levyllä on riittävän pieni ja sirun ympärillä on riittävästi tilaa tarvittavan tehon kuparipinnoitteen sijoittamiseksi.Tässä kaaviossa PCB:n ulompi kerros on kaikki kerros, ja kaksi keskimmäistä kerrosta ovat signaali/tehokerros.Signaalikerroksen teholähde on reititetty leveällä linjalla, mikä voi tehdä virtalähteen virran polun impedanssin alhaiseksi, ja signaalin mikroliuskapolun impedanssi on myös pieni, ja se voi myös suojata sisäisen signaalin säteilyn ulkoisen läpi. kerros.EMI-ohjauksen näkökulmasta tämä on paras saatavilla oleva 4-kerroksinen piirilevyrakenne.
Päähuomio: kaksi keskimmäistä signaalikerrosta, tehosekoituskerrosten väli tulee avata, linjan suunta on pystysuora, vältä ylikuulumista;Asianmukainen ohjauspaneelin alue, joka vastaa 20H sääntöjä;Jos johtimien impedanssia halutaan säätää, vedä johdot erittäin huolellisesti virtalähteen ja maadoituksen kuparisaarekkeiden alle.Lisäksi virtalähde tai putken kupari tulisi kytkeä mahdollisimman paljon toisiinsa tasa- ja matalataajuisen liitettävyyden varmistamiseksi.
C. Kuuden levykerroksen laminointi
Korkean sirutiheyden ja korkean kellotaajuuden suunnittelussa tulisi harkita 6-kerroksisen levyn suunnittelua.Laminointimenetelmää suositellaan:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Tässä järjestelmässä laminointimenetelmällä saavutetaan hyvä signaalin eheys, kun signaalikerros on maadoituskerroksen vieressä, tehokerros on paritettu maadoituskerroksen kanssa, kunkin reitityskerroksen impedanssia voidaan ohjata hyvin ja molemmat kerrokset voivat absorboida magneettisia linjoja hyvin. .Lisäksi se voi tarjota paremman paluutien jokaiselle signaalikerrokselle täydellisen virransyötön ja muodostuksen ehdoissa.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Tässä järjestelmässä tämä kaavio koskee vain tapausta, jossa laitteen tiheys ei ole kovin korkea.Tässä kerroksessa on kaikki ylemmän kerroksen edut, ja ylä- ja alakerroksen maataso on suhteellisen valmis, jota voidaan käyttää parempana suojakerroksena.On tärkeää huomata, että tehokerroksen tulee olla lähellä kerrosta, joka ei ole pääkomponenttitaso, koska pohjataso on täydellisempi.Siksi EMI-suorituskyky on parempi kuin ensimmäisessä järjestelmässä.
Yhteenveto: Kuusikerroksisen levyn mallissa tehokerroksen ja maan välinen etäisyys tulisi minimoida hyvän tehon ja maadoituksen saamiseksi.Vaikka levyn paksuus 62mil ja kerrosten välinen etäisyys pienenevät, on silti vaikeaa hallita päävirtalähteen ja maakerroksen välistä etäisyyttä hyvin pieneksi.Verrattuna ensimmäiseen ja toiseen järjestelmään, toisen järjestelmän kustannukset ovat huomattavasti kohonneet.Siksi valitsemme yleensä ensimmäisen vaihtoehdon pinottaessamme.Noudata suunnittelun aikana 20H-sääntöjä ja peilikerroksen sääntöjä.
D. Kahdeksan kerroksen laminointi
1, Huono sähkömagneettisen absorptiokapasiteetin ja suuren tehoimpedanssin vuoksi tämä ei ole hyvä tapa laminoida.Sen rakenne on seuraava:
1.Signaalin 1 komponentin pinta, mikroliuskajohdotuskerros
2. Signaalin 2 sisäinen mikroliuskareitityskerros, hyvä reitityskerros (X-suunta)
3. Maa
4. Signaali 3 Strip line reitityskerros, hyvä reitityskerros (Y-suunta)
5. Signaali 4 Kaapelin reitityskerros
6. Virta
7. Signaali 5:n sisäinen mikroliuskajohdotuskerros
8. Signaali 6 Microstrip -johdotuskerros
2. Se on muunnos kolmannesta pinoamistilasta.Vertailukerroksen lisäyksen ansiosta sillä on parempi EMI-suorituskyky, ja kunkin signaalikerroksen ominaisimpedanssia voidaan hallita hyvin
1. Signaalin 1 komponentin pinta, mikroliuskajohdotuskerros, hyvä johdotuskerros
2. Maakerros, hyvä sähkömagneettisen aallon absorptiokyky
3. Signaali 2 Kaapelin reitityskerros.Hyvä kaapelin reitityskerros
4. Voimakerros ja seuraavat kerrokset muodostavat erinomaisen sähkömagneettisen absorption 5. Maakerros
6. Signaali 3 Kaapelin reitityskerros.Hyvä kaapelin reitityskerros
7.Tehonmuodostus, suuri tehoimpedanssi
8. Signaali 4 Microstrip -kaapelikerros.Hyvä kaapelikerros
3, paras pinoamistila, koska monikerroksisen maavertailutason käytöllä on erittäin hyvä geomagneettinen absorptiokyky.
1. Signaalin 1 komponentin pinta, mikroliuskajohdotuskerros, hyvä johdotuskerros
2. Maakerros, hyvä sähkömagneettisen aallon absorptiokyky
3. Signaali 2 Kaapelin reitityskerros.Hyvä kaapelin reitityskerros
4. Voimakerros ja seuraavat kerrokset muodostavat erinomaisen sähkömagneettisen absorption 5. Maakerros
6. Signaali 3 Kaapelin reitityskerros.Hyvä kaapelin reitityskerros
7. Maakerros, parempi sähkömagneettisen aallon absorptiokyky
8. Signaali 4 Microstrip -kaapelikerros.Hyvä kaapelikerros
Valinta kuinka monta kerrosta käytetään ja miten kerroksia käytetään, riippuu kortilla olevien signaaliverkkojen lukumäärästä, laitetiheydestä, PIN-tiheydestä, signaalin taajuudesta, levyn koosta ja monista muista tekijöistä.Meidän on otettava nämä tekijät huomioon.Mitä enemmän signaaliverkkoja on, sitä suurempi on laitteen tiheys, mitä suurempi on PIN-tiheys, sitä korkeampi signaalisuunnittelun taajuus tulisi ottaa mahdollisimman pitkälle.Hyvän EMI-suorituskyvyn varmistamiseksi on parasta varmistaa, että jokaisella signaalikerroksella on oma vertailukerros.
Postitusaika: 26.6.2023