Leiterplattentechnisch - Stack-up Design im PCB Design und Layout

Vor dem Entwurf einer Mehrschicht Leiterplatte, Der Konstrukteur muss zuerst die verwendete Leiterplattenstruktur entsprechend der Schaltungsskala bestimmen, circuit board size and electromagnetic compatibility (EMC) requirements, das ist, um zu entscheiden, ob 4-Lagen verwendet werden sollen, 6-Lagen, oder mehrere Schichten von Leiterplatten. Nach der Bestimmung der Anzahl der Schichten, Bestimmen, wo die internen elektrischen Schichten platziert werden und wie verschiedene Signale auf diesen Schichten verteilt werden sollen. Dies ist die Wahl der mehrschichtigen PCB Stack Struktur. Die laminierte Struktur ist ein wichtiger Faktor, der die EMV-Leistung der Leiterplatte beeinflusst, und es ist auch ein wichtiges Mittel zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen. Dieser Abschnitt wird den relevanten Inhalt der mehrschichtigen Leiterplattenstack-Struktur vorstellen. Nach der Bestimmung der Anzahl der Leistungs- und Masseschichten und der Anzahl der Signalschichten, Die relative Anordnung von ihnen ist ein Thema, das jeder PCB-Ingenieur nicht vermeiden kann;

Allgemeine Grundsätze der Schichtanordnung:

1. Um die laminierte Struktur der mehrschichtigen Leiterplatte zu bestimmen, viele Faktoren müssen berücksichtigt werden. Aus der Perspektive der Verkabelung, je mehr Schichten, je besser die Verkabelung, aber die Kosten und Schwierigkeit der Plattenherstellung werden auch steigen. Für Hersteller, Ob die laminierte Struktur symmetrisch ist oder nicht, ist der Fokus, der bei der Herstellung von Leiterplatten beachtet werden muss, Daher muss die Wahl der Anzahl der Schichten die Bedürfnisse aller Aspekte berücksichtigen, um das beste Gleichgewicht zu erreichen. Für erfahrene Designer, nach Abschluss des Vorlayouts der Komponenten, sie werden sich auf die Analyse der Leiterplattenverdrahtung Engpass. Kombinieren Sie mit anderen EDA-Werkzeugen, um die Verdrahtungsdichte der Leiterplatte zu analysieren; Synthese der Anzahl und Arten von Signalleitungen mit speziellen Verdrahtungsanforderungen, wie Differenzlinien, empfindliche Signalleitungen, etc., die Anzahl der Signalschichten zu bestimmen; dann je nach Art der Stromversorgung, Die Anforderungen zur Bestimmung der Anzahl der internen elektrischen Schichten. Auf diese Weise, Die Anzahl der Schichten der gesamten Leiterplatte wird grundsätzlich bestimmt.

2. Der Boden der Komponentenoberfläche (die zweite Schicht) ist die Erdungsebene, die die Geräteschirmschicht und die Bezugsebene für die obere Verdrahtung bereitstellt; Die empfindliche Signalschicht sollte neben einer internen elektrischen Schicht (interne Energie-/Masseschicht) liegen, wobei die große interne elektrische Schicht Kupferfilm verwendet wird, um die Signalschicht abzuschirmen. Die Hochgeschwindigkeitssignalübertragungsschicht in der Schaltung sollte eine Signalzwischenschicht sein und zwischen zwei inneren elektrischen Schichten eingebettet sein. Auf diese Weise kann der Kupferfilm der beiden inneren elektrischen Schichten eine elektromagnetische Abschirmung für die Hochgeschwindigkeitssignalübertragung bereitstellen und gleichzeitig die Strahlung des Hochgeschwindigkeitssignals zwischen den beiden inneren elektrischen Schichten effektiv begrenzen, ohne externe Störungen zu verursachen.

3. Alle Signalschichten sind so nah wie möglich an der Erdungsebene;

4. Versuchen Sie, zwei Signalschichten direkt nebeneinander zu vermeiden; Es ist einfach, Übersprechen zwischen benachbarten Signalschichten einzuführen, was zu einem Ausfall der Schaltungsfunktion führt. Das Hinzufügen einer Masseebene zwischen den beiden Signalschichten kann Übersprechen effektiv vermeiden. 5. Die Hauptstromversorgung ist entsprechend so nah wie möglich an ihr;

6. Berücksichtigen Sie die Symmetrie der laminierten Struktur.

7. Für das Layerlayout des Motherboards ist es schwierig für das vorhandene Motherboard, parallele Fernverdrahtung zu steuern. Für die Betriebsfrequenz auf Platinenebene oberhalb von 50MHZ (siehe Situation unter 50MHZ, entsprechend entspannen) wird das Layoutprinzip empfohlen:

Die Bauteiloberfläche und die Schweißoberfläche sind eine komplette Masseebene (Schild);

keine nebeneinander liegenden parallelen Verdrahtungsschichten;

Alle Signalschichten sind so nah wie möglich an der Erdungsebene;

Das Schlüsselsignal grenzt an den Boden und durchquert die Trennwand nicht.

Hinweis: Beim Einrichten der spezifischen Leiterplattenschichten, die oben genannten Grundsätze sollten flexibel beherrscht werden. Basierend auf dem Verständnis der oben genannten Prinzipien, entsprechend den tatsächlichen Anforderungen der einzelnen Platine, wie: ob eine Schlüsselverdrahtungsschicht, Stromversorgung, Teilung der Bodenebene ist erforderlich, etc., Bestimmung der Anordnung der Schichten, und nicht einfach kopieren oder kleben.

8. Mehrere geerdete interne elektrische Schichten können die Erdungsimpedanz effektiv reduzieren. Zum Beispiel verwenden die A-Signalschicht und die B-Signalschicht separate Masseebenen, die Gleichtaktstörungen effektiv reduzieren können.