Ali razumete dve pravili PCB laminiranega dizajna?
- 1. Vsaka usmerjevalna plast mora imeti sosednjo referenčno plast (napajanje ali formacija);
- 2. Sosednja glavna napajalna plast in tla morajo biti na minimalni razdalji, da se zagotovi velika sklopitvena kapacitivnost;
Sledi primer dvoslojnega do osemplastnega sklada:
- A. enostranska PCB plošča in dvostranska PCB plošča laminirana
Za dve plasti, ker je število plasti majhno, ni problema laminacije.Nadzor sevanja EMI se v glavnem upošteva pri ožičenju in postavitvi;
Elektromagnetna združljivost enoslojnih in dvoslojnih plošč postaja vse bolj v ospredju.Glavni razlog za ta pojav je, da je območje signalne zanke preveliko, kar ne samo da proizvaja močno elektromagnetno sevanje, ampak tudi naredi vezje občutljivo na zunanje motnje.Najenostavnejši način za izboljšanje elektromagnetne združljivosti linije je zmanjšanje območja zanke kritičnega signala.
Kritični signal: Z vidika elektromagnetne združljivosti se kritični signal v glavnem nanaša na signal, ki proizvaja močno sevanje in je občutljiv na zunanji svet.Signali, ki lahko povzročijo močno sevanje, so običajno periodični signali, kot so nizki signali ure ali naslovov.Na motnje občutljivi signali so tisti z nizkimi nivoji analognih signalov.
Eno- in dvoslojne plošče se običajno uporabljajo v nizkofrekvenčnih simulacijah pod 10 kHz:
1) Napajalne kable napeljite na isti sloj na radialen način in zmanjšajte vsoto dolžin vodov;
2) Ko hodite po napajalni in ozemljitveni žici blizu drug drugega;Položite ozemljitveno žico blizu signalne žice ključa čim bližje.Tako nastane manjša površina zanke in zmanjša se občutljivost sevanja diferencialnega načina na zunanje motnje.Ko se poleg signalne žice doda ozemljitvena žica, se oblikuje vezje z najmanjšo površino in signalni tok mora biti speljan skozi to vezje in ne po drugi ozemljitveni poti.
3) Če gre za dvoslojno vezje, je lahko na drugi strani vezja, blizu spodnje signalne črte, vzdolž signalne črte nataknite ozemljitveno žico, čim širšo črto.Dobljena površina vezja je enaka debelini vezja, pomnoženi z dolžino signalne črte.
- B. Laminacija štirih plasti
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Pri obeh laminiranih oblikah je potencialna težava tradicionalna debelina plošče 1,6 mm (62 mil).Razmik med plastmi bo postal velik, ne le ugoden za krmiljenje impedance, vmesno sklopitev in zaščito;Zlasti velika razdalja med napajalnimi sloji zmanjša kapacitivnost plošče in ni ugodna za filtriranje šuma.
Za prvo shemo se običajno uporablja v primeru velikega števila čipov na plošči.Ta shema lahko zagotovi boljšo zmogljivost SI, vendar zmogljivost EMI ni tako dobra, kar je v glavnem nadzorovano z ožičenjem in drugimi podrobnostmi.Glavna pozornost: Formacija je postavljena v signalno plast najbolj goste signalne plasti, ki vodi do absorpcije in zatiranja sevanja;Povečajte površino plošče, da bo upoštevala pravilo 20H.
Za drugo shemo se običajno uporablja tam, kjer je gostota čipov na plošči dovolj nizka in je okoli čipa dovolj prostora za namestitev zahtevane močne bakrene prevleke.V tej shemi je zunanja plast PCB vsa plast, srednji dve plasti pa sta signalna/napajalna plast.Napajanje na signalni plasti je speljano s široko linijo, zaradi česar je impedanca poti napajalnega toka nizka, nizka pa je tudi impedanca signalne mikrotrakaste poti in lahko tudi zaščiti notranje sevanje signala skozi zunanji plast.Z vidika nadzora EMI je to najboljša 4-slojna PCB struktura, ki je na voljo.
Glavna pozornost: srednji dve plasti signala, razmik med plastmi za mešanje moči je treba odpreti, smer črte je navpična, izogibajte se preslušavanju;Ustrezno območje nadzorne plošče, ki odraža pravila 20H;Če želite nadzorovati impedanco žic, zelo previdno položite žice pod bakrene otoke napajalnika in ozemljitev.Poleg tega mora biti napajalnik ali baker za polaganje med seboj čim bolj povezan, da se zagotovi povezljivost z enosmernim tokom in nizkofrekvenčno povezavo.
- C. Laminacija šestih plasti plošč
Za zasnovo z visoko gostoto čipov in visoko taktno frekvenco je treba upoštevati zasnovo 6-slojne plošče.Priporočljiva je metoda laminiranja:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Za to shemo shema laminacije doseže dobro celovitost signala, s signalno plastjo, ki meji na ozemljitveno plast, napajalno plast je seznanjena z ozemljitveno plastjo, impedanco vsake usmerjevalne plasti je mogoče dobro nadzorovati in obe plasti lahko dobro absorbirata magnetne linije .Poleg tega lahko zagotovi boljšo povratno pot za vsako signalno plast pod pogojem popolnega napajanja in tvorbe.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Za to shemo se ta shema uporablja le v primeru, ko gostota naprav ni zelo visoka.Ta plast ima vse prednosti zgornje plasti, ozemljitvena ploskev zgornje in spodnje plasti pa je relativno popolna, kar se lahko uporabi kot boljša zaščitna plast.Pomembno je upoštevati, da mora biti plast moči blizu plasti, ki ni glavna komponentna ravnina, ker bo spodnja ravnina popolnejša.Zato je zmogljivost EMI boljša od prve sheme.
Povzetek: Za shemo šestslojne plošče mora biti razmik med plastjo moči in tlemi čim manjši, da se doseže dobra povezava med močjo in tlemi.Čeprav sta debelina plošče 62 milov in razmik med plastmi zmanjšani, je še vedno težko nadzorovati zelo majhen razmik med glavnim virom energije in talno plastjo.V primerjavi s prvo in drugo shemo se stroški druge sheme močno povečajo.Zato pri zlaganju običajno izberemo prvo možnost.Med načrtovanjem upoštevajte pravila 20H in pravila zrcalne plasti.
- D. Laminacija osmih plasti
1,DZaradi slabe elektromagnetne absorpcijske sposobnosti in velike močnostne impedance to ni dober način laminacije.Njegova struktura je naslednja:
1.Signal 1 komponentna površina, mikrotrakasta plast ožičenja
2.Signal 2 notranja mikrotrakasta usmerjevalna plast, dobra usmerjevalna plast (smer X)
3.Tla
4.Signal 3 Strip line usmerjevalni sloj, dober usmerjevalni sloj (smer Y)
5. Signal 4 Plast napeljave kablov
6.Moč
7.Signal 5 notranji mikrotrakasti sloj ožičenja
8.Sloj mikrotrakastega ožičenja signala 6
2. Je različica tretjega načina zlaganja.Zaradi dodane referenčne plasti ima boljšo zmogljivost EMI, značilno impedanco vsake signalne plasti pa je mogoče dobro nadzorovati
1.Signal 1 komponentna površina, mikrotrakasta plast ožičenja, dobra plast ožičenja
2.Ground stratum, dobra sposobnost absorpcije elektromagnetnih valov
3.Sloj za usmerjanje kabla Signal 2.Dobra plast za napeljavo kablov
4.Power sloj in naslednji sloji predstavljajo odlično elektromagnetno absorpcijo 5.Ground stratum
6. Signal 3 Plast napeljave kablov.Dobra plast za napeljavo kablov
7. Oblikovanje moči z veliko impedanco moči
8.Signal 4 mikrotrakasta kabelska plast.Dobra plast kabla
3,Tnajboljši način zlaganja, ker ima uporaba večslojne referenčne ravnine zemlje zelo dobro geomagnetno absorpcijsko sposobnost.
1.Signal 1 komponentna površina, mikrotrakasta plast ožičenja, dobra plast ožičenja
2.Ground stratum, dobra sposobnost absorpcije elektromagnetnih valov
3.Sloj za usmerjanje kabla Signal 2.Dobra plast za napeljavo kablov
4.Power sloj in naslednji sloji predstavljajo odlično elektromagnetno absorpcijo 5.Ground stratum
6. Signal 3 Plast napeljave kablov.Dobra plast za napeljavo kablov
7.Ground stratum, boljša sposobnost absorpcije elektromagnetnega valovanja
8.Signal 4 mikrotrakasta kabelska plast.Dobra plast kabla
Izbira števila slojev in načina uporabe slojev je odvisna od števila signalnih omrežij na plošči, gostote naprav, gostote PIN-a, frekvence signala, velikosti plošče in številnih drugih dejavnikov.Te dejavnike moramo upoštevati.Več kot je število signalnih omrežij, višja kot je gostota naprave, višja kot je gostota PIN-a, višja je frekvenca zasnove signala, kolikor je to mogoče.Za dobro delovanje EMI je najbolje zagotoviti, da ima vsak signalni sloj svojo referenčno plast.
