PCB-Neuigkeiten - Stapeln und Schichtung von Leiterplatten

Mehrschichtige Leiterplatten sind für eine bessere elektromagnetische Verträglichkeit ausgelegt. Damit die Leiterplatte die elektromagnetischen Kompatibilitäts- und Empfindlichkeitsstandards während des normalen Betriebs erfüllen kann. Richtiges Stapeln hilft EMI abzuschirmen und zu unterdrücken.

Grundlagen des mehrschichtigen Leiterplattendesigns

Die EMV-Analyse von mehrschichtigen Leiterplatten kann auf Kirchhoffs Gesetz und Faradays Gesetz der elektromagnetischen Induktion basieren.

Gemäß den oben genannten beiden Gesetzen kommen wir zu dem Schluss, dass bei der Schichtung und Stapelung von mehrschichtigen Leiterplatten folgende Grundprinzipien beachtet werden sollten:

1. Die Leistungsebene muss so nah wie möglich an der Erdungsebene und unterhalb der Erdungsebene liegen.

2. Die Verdrahtungsschicht muss neben der Bildebene angeordnet sein.

3. Stromversorgungs- und Formationsimpedanz. Wo Leistungsimpedanz Z0, wobei D der Abstand zwischen Leistungsebene und Masseebene ist. W ist der Bereich zwischen Flugzeugen.

4. Eine Streifenlinie wird in der mittleren Schicht gebildet und eine Mikrostreifenlinie wird auf der Oberfläche gebildet. Beide haben unterschiedliche Eigenschaften.

5. Wichtige Signalleitungen müssen in der Nähe der Schicht liegen.

Stapeln und Schichtung von Leiterplatten

1. Zweischichtige Platte. Dieses Board kann nur für Low Speed Design verwendet werden. EMV ist schlecht.

2. Vierschichtplatte. Es gibt mehrere Stapelsequenzen. Die Vor- und Nachteile verschiedener Laminierungen werden nachfolgend beschrieben.

Hinweis: S1 Signalverdrahtungsschicht 1 und S2 Signalverdrahtungsschicht 2; GND-Leistungsebene

Fall a ist eine der vier Lagenplatten. Da die äußere Schicht eine Schicht ist, kann sie EMI abschirmen. Gleichzeitig liegt die Stromversorgungsschicht auch sehr nah an der Schicht, was den Innenwiderstand der Stromversorgung klein macht und gute Ergebnisse erzielt. Dieser Fall kann jedoch nicht verwendet werden, wenn die Dichte dieser Platte relativ groß ist. Denn auf diese Weise kann die Integrität der Schichtmasse nicht garantiert werden, und das Signal der zweiten Schicht wird schlechter. Darüber hinaus kann diese Struktur nicht bei großem Stromverbrauch der gesamten Platine verwendet werden.

Fall B ist ein Weg, den wir normalerweise verwenden. Von der Struktur der Platine ist es nicht für Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungsdesign geeignet. Weil es in dieser Struktur nicht einfach ist, eine niedrige Stromversorgungsimpedanz beizubehalten. Nehmen Sie als Beispiel eine Platte 2mm: Z0,50ohm. Die Linienbreite beträgt 8mil. Die Dicke der Kupferfolie beträgt 35 Ñ­m. Auf diese Weise liegt das Signal 0,14mm zwischen der ersten Schicht und der Formation. Die Schicht und die Leistungsschicht sind 1.58mm. Dies erhöht den Innenwiderstand des Netzteils erheblich. In dieser Struktur, da die Strahlung in den Raum ist, muss eine Abschirmplatte hinzugefügt werden, um EMI zu reduzieren.

Im Fall C folgte die Signalleitungsqualität auf Schicht S1. S2. Es kann EMI abschirmen. Die Impedanz der Stromversorgung ist jedoch groß. Diese Platine kann verwendet werden, wenn der Stromverbrauch der gesamten Platine groß ist und die Platine eine Störquelle oder in der Nähe der Störquelle ist.

3. Sechslagige Platte

Fall a ist eine der üblichen Methoden, und S1 ist eine bessere Verdrahtungsschicht. S2 folgte. Aber die Impedanz der Leistungsebene ist schlecht. Achten Sie während der Verdrahtung auf den Einfluss von S2 auf S3-Schicht.

Im Fall B ist Schicht S2 eine gute Verdrahtungsschicht und Schicht S3 ist die gleiche. Die ebene Impedanz der Stromversorgung ist gut.

Im Fall C ist dies bei der sechslagigen Platine der Fall. S1, S2 und S3 sind gute Verdrahtungsschichten. Die ebene Impedanz der Stromversorgung ist gut. Der Nachteil ist, dass die Verdrahtungsschicht eine Schicht weniger ist als die ersten beiden Fälle.

Im Fall D, in der sechslagigen Platine, obwohl die Leistung besser als die ersten drei ist, ist die Verdrahtungsschicht kleiner als die ersten beiden. Diese Situation wird meist in der Backplane verwendet.

4. Achtschichtige Platte

Achtschichtige Platine, wenn es sechs Signalschichten gibt, nehmen Sie Fall a als Fall. Diese Anordnung ist jedoch nicht für das Design digitaler Hochgeschwindigkeitsschaltungen geeignet. Wenn es fünf Signalschichten gibt, nehmen Sie Fall C als Fall. In diesem Fall sind S1, S2 und S3 bessere Verdrahtungsschichten. Gleichzeitig ist die Ebenenimpedanz der Stromversorgung auch relativ niedrig. Wenn es vier Signalschichten gibt, nehmen Sie Fall B in Tabelle III als Beispiel. Jede Signalschicht ist eine gute Verdrahtungsschicht. In diesen Fällen müssen benachbarte Signalschichten verdrahtet werden.

5. Zehnschicht Platte

Wenn das 10-Lagen-Board 6-Signalschichten hat, gibt es drei Stapelsequenzen: A, B und C. Fall a ist, gefolgt von Fall C, und Fall B ist schlecht. Andere nicht aufgelistete Situationen sind schlimmer als diese. Falls a, S1 und S6 bessere Verdrahtungsschichten sind. S2, S3 und S5 belegen den zweiten Platz. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass in den Fällen a und C der Hauptgrund, warum Fall a besser ist als Fall C, darin besteht, dass im Fall C der Abstand zwischen GND-Schicht und Leistungsschicht durch den Abstand zwischen S5- und GND-Schicht bestimmt wird. Auf diese Weise kann die Impedanz der Leistungsebene der GND-Schicht und der Leistungsschicht nicht garantiert werden. Fall D ist die Stapelfolge umfassender Leistung in zehn Lagen Platten. Jede Signalschicht ist eine ausgezeichnete Verdrahtungsschicht. E. F wird hauptsächlich für Backplane verwendet. Unter ihnen haben f-Gehäuse eine bessere Abschirmwirkung auf EMV als E. Der Nachteil ist, dass die beiden Signalschichten miteinander verbunden sind und auf die Verdrahtung geachtet werden sollte.

Kurz gesagt, die Schichtung und Laminierung von Leiterplatten ist eine komplexe Sache. Es gibt viele Faktoren zu berücksichtigen. Aber wir sollten bedenken, dass die Funktionen, die wir erfüllen wollen, diese Schlüsselfaktoren benötigen. Auf diese Weise können wir eine Delaminier- und Laminierungsfolge von Leiterplatten finden, die unseren Anforderungen entspricht.