Am Allgemengen ginn et zwou Haaptregelen fir laminéiert Design:
1. All Routing-Schicht muss eng ugrenzend Referenzschicht hunn (Stroumversuergung oder Formatioun);
2. Déi ugrenzend Haaptstroumschicht an de Buedem sollten op engem Mindestofstand gehale ginn, fir eng grouss Kopplungskapazitéit ze garantéieren;
Hei ass e Beispill vun engem Stack mat zwou bis aacht Schichten:
A. Single-Säit PCB Board an duebel Säit PCB Board laminéiert
Fir zwou Schichten, well d'Zuel vun de Schichten kleng ass, gëtt et kee Laminéierungsproblem. D'EMI-Stralungskontroll gëtt haaptsächlech vun der Verkabelung an dem Layout aus berécksiichtegt;
D'elektromagnetesch Kompatibilitéit vun Eenzel- a Duebelschichtplacken gëtt ëmmer méi prominent. Den Haaptgrond fir dëst Phänomen ass, datt d'Fläch vun der Signalschleif ze grouss ass, wat net nëmmen eng staark elektromagnetesch Stralung produzéiert, mä och de Circuit empfindlech fir extern Interferenzen mécht. Dee einfachste Wee fir d'elektromagnetesch Kompatibilitéit vun enger Linn ze verbesseren ass d'Schleiffläch vun engem kritesche Signal ze reduzéieren.
Kritescht Signal: Aus der Perspektiv vun der elektromagnetescher Kompatibilitéit bezitt sech e kritescht Signal haaptsächlech op dat Signal, dat staark Stralung produzéiert a sensibel fir d'Äussewelt ass. D'Signaler, déi staark Stralung produzéiere kënnen, si meeschtens periodesch Signaler, wéi zum Beispill niddreg Signaler vun Auer oder Adressen. Stéierungsempfindlech Signaler si Signaler mat nidderegen Niveauen vun analoge Signaler.
Eenzel- a Duebelschichtplacke ginn normalerweis a Simulatiounsdesignen mat niddreger Frequenz ënner 10 kHz benotzt:
1) Verleet d'Stroumkabelen op der selwechter Schicht radial a miniméiert d'Zomm vun der Längt vun de Leitungen;
2) Wann Dir d'Stroumversuergung an den Äerdleiter bewältegt, sollten se no beieneen leien; leet en Äerdleiter sou no wéi méiglech beim Schlësselsignalleiter. Sou gëtt eng méi kleng Schleiffläch geformt an d'Sensibilitéit vun der Differentialmodusstralung op extern Interferenzen gëtt reduzéiert. Wann en Äerdleiter nieft dem Signalleiter bäigefüügt gëtt, gëtt e Circuit mat der klengster Fläch geformt, an de Signalstroum muss duerch dëse Circuit geleet ginn anstatt iwwer den anere Äerdwee.
3) Wann et eng duebelschichteg Leiterplat ass, kann se op der anerer Säit vun der Leiterplat sinn, no bei der Signalleitung drënner, laanscht de Signalleitungsstoff e Massekabel, eng Linn sou breet wéi méiglech. Déi resultéierend Circuitfläch ass gläich der Déckt vun der Leiterplat multiplizéiert mat der Längt vun der Signalleitung.
B. Laminéierung vu véier Schichten
1. Sig-GND (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Fir béid laminéiert Designen ass dat potenziellt Problem mat der traditioneller Plackendicke vun 1,6 mm (62 mil). Den Ofstand tëscht de Schichten gëtt grouss, wat net nëmmen d'Kontrollimpedanz, d'Zwëscheschichtkupplung an d'Ofschirmung fördert; besonnesch de groussen Ofstand tëscht de Stroumversuergungsschichten reduzéiert d'Plackekapazitanz an ass net förderlech fir d'Rauschfilterung.
Fir dat éischt Schema gëtt et normalerweis am Fall vun enger grousser Zuel vu Chips op der Platin benotzt. Dëst Schema kann eng besser SI-Performance erreechen, awer d'EMI-Performance ass net sou gutt, wat haaptsächlech duerch d'Verkabelung an aner Detailer kontrolléiert gëtt. Haaptaufgab: D'Formatioun gëtt an der Signalschicht vun der dichtster Signalschicht placéiert, wat d'Absorptioun an d'Ënnerdréckung vun der Stralung fördert; d'Plackefläche vergréisseren fir d'20H-Regel ze reflektéieren.
Fir dat zweet Schema gëtt et normalerweis benotzt, wou d'Chipdicht op der Platin niddreg genuch ass an et genuch Fläch ronderëm de Chip gëtt, fir déi néideg Kofferbeschichtung ze placéieren. An dësem Schema ass déi baussenzeg Schicht vun der PCB ganz aus Stratum, an déi zwou mëttler Schichten sinn Signal-/Power-Schicht. D'Stroumversuergung op der Signalschicht gëtt mat enger breeder Linn geleet, wat d'Weeimpedanz vum Stroum vun der Stroumversuergung niddreg maache kann, an d'Impedanz vum Signal-Mikrostrip-Wee och niddreg ass, a kann och déi bannenzeg Signalstralung duerch déi baussenzeg Schicht ofschützen. Aus EMI-Kontrollsiicht ass dëst déi bescht 4-Schicht-PCB-Struktur, déi et gëtt.
Haaptaufmerksamkeet: déi zwou mëttler Signalschichten, den Ofstand tëscht de Mëschschichten vun der Leeschtung soll opgemaach ginn, d'Linn soll vertikal geriicht sinn, Iwwersprang vermeit ginn; entspriechend Fläch vum Kontrollpanel, déi d'20H-Reegele reflektéiert; Wann d'Impedanz vun de Drot kontrolléiert soll ginn, solle ganz virsiichteg d'Drot ënner de Kofferinselen vun der Stroumversuergung an der Mass verleet ginn. Zousätzlech soll d'Stroumversuergung oder d'Verleeë vu Koffer sou vill wéi méiglech matenee verbonne sinn, fir d'Gläichstroum- a Nidderfrequentverbindung ze garantéieren.
C. Laminéierung vu sechs Schichten vu Placken
Fir den Design mat héijer Chipdicht an héijer Taktfrequenz sollt den Design vun enger 6-Schicht-Plat berécksiichtegt ginn. D'Laminéierungsmethod gëtt recommandéiert:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Fir dëst Schema erreecht de Laminatiounsschema eng gutt Signalintegritéit, mat der Signalschicht nieft der Äerdungsschicht, der Leeschtungsschicht mat der Äerdungsschicht gekoppelt, kann d'Impedanz vun all Routingschicht gutt kontrolléiert ginn, a béid Schichten kënnen d'Magnéitleitungen gutt absorbéieren. Zousätzlech kann et e bessere Réckwee fir all Signalschicht ënner der Bedingung vun enger kompletter Stroumversuergung a Bildung ubidden.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Fir dëst Schema gëllt dëst Schema nëmme fir de Fall, wou d'Dicht vun den Apparater net ganz héich ass. Dës Schicht huet all d'Virdeeler vun der ieweschter Schicht, an d'Grondfläch vun der ieweschter an ënneschter Schicht ass relativ komplett, wat als besser Abschirmungsschicht benotzt ka ginn. Et ass wichteg ze bemierken, datt d'Leeschtungsschicht no bei der Schicht soll sinn, déi net d'Haaptkomponentfläch ass, well déi ënnescht Fläch méi komplett ass. Dofir ass d'EMI-Leeschtung besser wéi beim éischte Schema.
Resumé: Fir de Schema vun der sechsschichteger Platin soll den Ofstand tëscht der Stroumquell an der Äerd miniméiert ginn, fir eng gutt Stroum- a Äerdkupplung ze kréien. Obwuel d'Plackendicke vun 62 mm an den Ofstand tëscht de Schichten reduzéiert sinn, ass et ëmmer nach schwéier, den Ofstand tëscht der Haaptstroumquell an der Äerdschicht ganz kleng ze halen. Am Verglach mam éischte Schema an dem zweete Schema sinn d'Käschte vum zweete Schema däitlech méi héich. Dofir wielen mir normalerweis déi éischt Optioun beim Stacken. Beim Design befollegen mir d'20H-Reegelen an d'Spigelschicht-Reegelen.
D. Laminéierung vun aacht Schichten
1, Wéinst der schlechter elektromagnetescher Absorptiounskapazitéit an der grousser Leeschtungsimpedanz ass dëst keng gutt Method fir ze laminéieren. Seng Struktur ass wéi follegt:
1. Signal 1 Komponentuewerfläch, Mikrostrip-Verdrahtungsschicht
2. Signal 2 intern Mikrostrip Routing Schicht, gutt Routing Schicht (X Richtung)
3. Buedem
4. Signal 3 Sträifen Linn Routing Schicht, gutt Routing Schicht (Y Richtung)
5. Signal 4 Kabelféierungsschicht
6. Kraaft
7. Signal 5 intern Mikrostrip Verdrahtungsschicht
8. Signal 6 Mikrostrip Verdrahtungsschicht
2. Et ass eng Variant vum drëtte Stacking-Modus. Duerch d'Zousätzlech vun der Referenzschicht huet et eng besser EMI-Leeschtung, an d'charakteristesch Impedanz vun all Signalschicht kann gutt kontrolléiert ginn.
1. Signal 1 Komponentuewerfläch, Mikrostrip-Verdrahtungsschicht, gutt Verdrahtungsschicht
2. Buedemschicht, gutt Fäegkeet fir elektromagnetesch Wellen ze absorbéieren
3. Signal 2 Kabelféierungsschicht. Gudde Kabelféierungsschicht
4. D'Energieschicht an déi folgend Schichten stellen eng exzellent elektromagnetesch Absorptioun duer. 5. Buedemschicht
6. Signal 3 Kabelféierungsschicht. Gudde Kabelféierungsschicht
7. Kraaftbildung, mat grousser Kraaftimpedanz
8. Signal 4 Mikrostrip Kabelschicht. Gudde Kabelschicht
3, Dee beschte Stapelmodus, well d'Benotzung vun enger méischichteger Buedemreferenzfläch eng ganz gutt geomagnetesch Absorptiounskapazitéit huet.
1. Signal 1 Komponentuewerfläch, Mikrostrip-Verdrahtungsschicht, gutt Verdrahtungsschicht
2. Buedemschicht, gutt Fäegkeet fir elektromagnetesch Wellen ze absorbéieren
3. Signal 2 Kabelféierungsschicht. Gudde Kabelféierungsschicht
4. D'Energieschicht an déi folgend Schichten stellen eng exzellent elektromagnetesch Absorptioun duer. 5. Buedemschicht
6. Signal 3 Kabelféierungsschicht. Gudde Kabelféierungsschicht
7. Buedemschicht, besser Fäegkeet fir elektromagnetesch Wellen ze absorbéieren
8. Signal 4 Mikrostrip Kabelschicht. Gudde Kabelschicht
D'Wiel vun de Schichten, déi benotzt solle ginn, a wéi se benotzt solle ginn, hänkt vun der Zuel vun de Signalnetzwierker op der Platin, der Dicht vum Apparat, der PIN-Dicht, der Signalfrequenz, der Gréisst vun der Platin a ville weidere Faktoren of. Mir mussen dës Faktoren berécksiichtegen. Wat méi Signalnetzwierker et gëtt, wat méi héich d'Dicht vum Apparat, wat méi héich d'PIN-Dicht, wat méi héich d'Frequenz vum Signaldesign soll sou wäit wéi méiglech ugeholl ginn. Fir eng gutt EMI-Leeschtung ass et am beschten, sécherzestellen, datt all Signalschicht hir eege Referenzschicht huet.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 26. Juni 2023
