Kopumā lamināta dizainam ir divi galvenie noteikumi:
1. Katram maršrutēšanas slānim jābūt blakus esošam atsauces slānim (barošanas avotam vai formācijai);
2. Blakus esošajam galvenajam jaudas slānim un zemei jāatrodas minimālā attālumā, lai nodrošinātu lielu savienojuma kapacitāti;
Šis ir divu līdz astoņu slāņu kaudzes piemērs:
A. vienpusēja PCB plate un divpusēja PCB plate laminēta
Divu slāņu gadījumā, tā kā slāņu skaits ir mazs, nav laminēšanas problēmu. EMI starojuma kontrole galvenokārt tiek ņemta vērā, ņemot vērā vadu izvietojumu un izkārtojumu;
Vienslāņa un divslāņu plākšņu elektromagnētiskā saderība kļūst arvien izteiktāka. Šīs parādības galvenais iemesls ir pārāk liels signāla cilpas laukums, kas ne tikai rada spēcīgu elektromagnētisko starojumu, bet arī padara ķēdi jutīgu pret ārējiem traucējumiem. Vienkāršākais veids, kā uzlabot līnijas elektromagnētisko saderību, ir samazināt kritiskā signāla cilpas laukumu.
Kritisks signāls: No elektromagnētiskās saderības viedokļa kritisks signāls galvenokārt attiecas uz signālu, kas rada spēcīgu starojumu un ir jutīgs pret ārpasauli. Signāli, kas var radīt spēcīgu starojumu, parasti ir periodiski signāli, piemēram, pulksteņu vai adrešu zemas intensitātes signāli. Traucējumiem jutīgi signāli ir tie, kuriem ir zems analogo signālu līmenis.
Zemfrekvences simulācijas projektos zem 10 kHz parasti tiek izmantotas viena un divu slāņu plāksnes:
1) Strāvas kabeļus izvietot vienā slānī radiālā veidā un samazināt līniju garumu summu līdz minimumam;
2) Novietojot barošanas avota un zemējuma vadu tuvu vienu otram, novietojiet zemējuma vadu pēc iespējas tuvāk atslēgas signāla vadam. Tādējādi veidojas mazāks cilpas laukums un samazinās diferenciālā režīma starojuma jutība pret ārējiem traucējumiem. Pievienojot zemējuma vadu blakus signāla vadam, veidojas ķēde ar mazāko laukumu, un signāla strāva jānovirza caur šo ķēdi, nevis pa otru zemējuma ceļu.
3) Ja tā ir divslāņu shēmas plate, to var novietot shēmas plates otrā pusē, tuvu zemāk esošajai signāla līnijai, gar signāla līniju novietojot pēc iespējas platāku zemējuma vadu. Iegūtais shēmas laukums ir vienāds ar shēmas plates biezumu, kas reizināts ar signāla līnijas garumu.
B. Četru slāņu laminēšana
1. Signāls-zemējums (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. Zemējums-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Abiem šiem laminētajiem dizainiem iespējamā problēma ir saistīta ar tradicionālo 1,6 mm (62 mil) plāksnes biezumu. Slāņu atstatums kļūs liels, kas ne tikai veicinās pretestības kontroli, starpslāņu savienojumu un ekranēšanu, bet jo īpaši lielais atstatums starp barošanas avota slāņiem samazina plāksnes kapacitāti un neveicina trokšņu filtrēšanu.
Pirmo shēmu parasti izmanto, ja uz plates ir liels mikroshēmu skaits. Šī shēma var nodrošināt labāku SI veiktspēju, bet EMI veiktspēja nav tik laba, ko galvenokārt kontrolē elektroinstalācija un citas detaļas. Galvenā uzmanība: Veidojums ir novietots visblīvākā signāla slāņa signāla slānī, kas veicina starojuma absorbciju un slāpēšanu; Palieliniet plāksnes laukumu, lai atspoguļotu 20H likumu.
Otro shēmu parasti izmanto, ja mikroshēmas blīvums uz plates ir pietiekami zems un ap mikroshēmu ir pietiekams laukums, lai uzklātu nepieciešamo barošanas vara pārklājumu. Šajā shēmā PCB ārējais slānis ir pilnībā slānis, bet divi vidējie slāņi ir signāla/barošanas slānis. Barošanas avots signāla slānī ir novadīts pa platu līniju, kas var samazināt barošanas avota strāvas ceļa impedanci, un signāla mikrolentes ceļa impedance ir arī zema, kā arī var ekranēt iekšējo signāla starojumu caur ārējo slāni. No EMI kontroles viedokļa šī ir labākā pieejamā 4 slāņu PCB struktūra.
Galvenā uzmanība: signāla diviem vidējiem slāņiem, jaudas sajaukšanas slāņu atstarpei jābūt atvērtai, līnijas virzienam jābūt vertikālam, lai izvairītos no šķērsrunas; atbilstoša vadības paneļa zona, kas atbilst 20H noteikumiem; ja ir jākontrolē vadu pretestība, ļoti uzmanīgi jānovieto vadi zem barošanas avota vara saliņām un zemējuma. Turklāt barošanas avotam vai vara vadiem jābūt pēc iespējas savstarpēji savienotiem, lai nodrošinātu līdzstrāvas un zemfrekvences savienojamību.
C. Sešu plākšņu slāņu laminēšana
Augsta mikroshēmu blīvuma un augstas pulksteņa frekvences projektēšanai jāapsver 6 slāņu plates konstrukcija. Ieteicamā laminēšanas metode ir šāda:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Šajā shēmā laminēšanas shēma nodrošina labu signāla integritāti, signāla slānim atrodoties blakus zemējuma slānim, barošanas slānim savienojoties pārī ar zemējuma slāni, katra maršrutēšanas slāņa impedanci var labi kontrolēt, un abi slāņi var labi absorbēt magnētiskās līnijas. Turklāt tā var nodrošināt labāku atgriešanās ceļu katram signāla slānim pilnīgas barošanas un formēšanas apstākļos.
2. Zemējums-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Šajā shēmā šī shēma attiecas tikai uz gadījumiem, kad ierīces blīvums nav ļoti augsts. Šim slānim ir visas augšējā slāņa priekšrocības, un augšējā un apakšējā slāņa iezemētā plakne ir relatīvi pilnīga, ko var izmantot kā labāku ekranēšanas slāni. Ir svarīgi atzīmēt, ka jaudas slānim jāatrodas netālu no slāņa, kas nav galvenā komponenta plakne, jo apakšējā plakne būs pilnīgāka. Tāpēc EMI veiktspēja ir labāka nekā pirmajai shēmai.
Kopsavilkums: Sešu slāņu plates shēmā atstarpe starp barošanas slāni un zemējumu ir jāsamazina līdz minimumam, lai nodrošinātu labu jaudas un zemējuma savienojumu. Tomēr, lai gan plāksnes biezums ir 62 mil un atstarpe starp slāņiem ir samazināta, joprojām ir grūti kontrolēt ļoti mazu atstarpi starp galveno barošanas avotu un zemējuma slāni. Salīdzinot ar pirmo un otro shēmu, otrās shēmas izmaksas ir ievērojami lielākas. Tāpēc, kraujot, mēs parasti izvēlamies pirmo variantu. Projektēšanas laikā jāievēro 20H noteikumi un spoguļslāņu noteikumi.
D. Astoņu slāņu laminēšana
1. Sliktās elektromagnētiskās absorbcijas spējas un lielās jaudas pretestības dēļ šī nav laba laminēšanas metode. Tās struktūra ir šāda:
1. signāla 1. komponenta virsma, mikrostripas vadu slānis
2. signāla 2. iekšējais mikrolentas maršrutēšanas slānis, labs maršrutēšanas slānis (X virziens)
3. Zeme
4.Signāla 3 lentes līnijas maršrutēšanas slānis, labs maršrutēšanas slānis (Y virziens)
5.Signāls 4 Kabeļu maršrutēšanas slānis
6. Jauda
7.Signal 5 iekšējais mikrostripas vadu slānis
8.Signāla 6 mikrolentas elektroinstalācijas slānis
2. Tas ir trešā sakraušanas režīma variants. Pateicoties pievienotajam atsauces slānim, tam ir labāka EMI veiktspēja, un katra signāla slāņa raksturīgo impedanci var labi kontrolēt.
1. signāla 1. komponenta virsma, mikrolentas elektroinstalācijas slānis, labs elektroinstalācijas slānis
2. Zemes slānis, laba elektromagnētisko viļņu absorbcijas spēja
3. 2. signāla kabeļu maršrutēšanas slānis. Labs kabeļu maršrutēšanas slānis.
4. Jaudas slānis un sekojošie slāņi veido izcilu elektromagnētisko absorbciju. 5. Zemes slānis.
6. 3. signāls Kabeļu maršrutēšanas slānis. Labs kabeļu maršrutēšanas slānis
7. Jaudas veidošana ar lielu jaudas pretestību
8.Signal 4 mikrolentu kabeļa slānis. Labs kabeļa slānis.
3. Labākais kraušanas režīms, jo daudzslāņu zemes atskaites plaknes izmantošanai ir ļoti laba ģeomagnētiskā absorbcijas spēja.
1. signāla 1. komponenta virsma, mikrolentas elektroinstalācijas slānis, labs elektroinstalācijas slānis
2. Zemes slānis, laba elektromagnētisko viļņu absorbcijas spēja
3. 2. signāla kabeļu maršrutēšanas slānis. Labs kabeļu maršrutēšanas slānis.
4. Jaudas slānis un sekojošie slāņi veido izcilu elektromagnētisko absorbciju. 5. Zemes slānis.
6. 3. signāls Kabeļu maršrutēšanas slānis. Labs kabeļu maršrutēšanas slānis
7. Zemes slānis, labāka elektromagnētisko viļņu absorbcijas spēja
8.Signal 4 mikrolentu kabeļa slānis. Labs kabeļa slānis.
Slāņu skaita un to izmantošanas veida izvēle ir atkarīga no signālu tīklu skaita uz plates, ierīces blīvuma, PIN blīvuma, signāla frekvences, plates izmēra un daudziem citiem faktoriem. Mums jāņem vērā šie faktori. Jo lielāks signālu tīklu skaits, jo lielāks ierīces blīvums, jo lielāks PIN blīvums, jo augstāka signāla frekvence, cik vien iespējams, jāizmanto projektēšanā. Lai nodrošinātu labu EMI veiktspēju, vislabāk ir nodrošināt, lai katram signāla slānim būtu savs atskaites slānis.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 26. jūnijs
