Technologie PCB - Ce qu'il faut prendre en compte dans la conception des empilements de PCB

À quels problèmes la conception de stratifié de carte PCB devrait - elle prêter attention? Laissez l'Ingénieur vous le dire.

Il y a deux règles à suivre lors de la conception de stratifié:

1) Chaque couche de câblage doit avoir une couche de référence adjacente (alimentation ou formation);

2) la couche de puissance principale adjacente et la formation doivent rester séparées pour fournir une plus grande capacité de couplage.

Illustrons - le par des exemples de deux, quatre et six planches:

1. Stratification de PCB monobloc et PCB double bloc

Pour les panneaux à double couche, le contrôle du rayonnement EMI est principalement considéré en termes de câblage et de disposition.

La compatibilité électromagnétique des plaques monocouches et bicouches est de plus en plus importante. La principale cause de ce phénomène est la surface excessive de la boucle de signal, qui produit non seulement un rayonnement électromagnétique intense, mais rend également le circuit sensible aux perturbations extérieures. Amélioration de la compatibilité électromagnétique

Dans le circuit, un moyen simple est de réduire la surface de boucle du signal critique; Les signaux clés se réfèrent principalement aux signaux qui génèrent un rayonnement intense et aux signaux sensibles au monde extérieur.

Les cartes simples et doubles sont généralement utilisées pour les conceptions analogiques à basse fréquence jusqu'à 10khz:

1) l'alimentation est câblée radialement au même niveau et la somme des longueurs de ligne;

2) Lorsque les câbles d'alimentation et de mise à la terre sont connectés, à proximité l'un de l'autre; Placez le câble de mise à la terre à côté du câble de signalisation de la clé. Le câble de mise à la terre doit être placé aussi près que possible du câble de signal. De cette manière, une zone de boucle plus petite est formée et la sensibilité du rayonnement de mode différentiel aux perturbations extérieures est réduite.

3) s'il s'agit d'une carte à double couche, la ligne de mise à la terre peut être posée de l'autre côté de la carte, près de la ligne de signal ci - dessous, le long de la ligne de signal, aussi large que possible.

2. Empilement de quatre planches en bois

1. SIG - GNd (pwrs) - pwrs (GNd) - SIG.

2. GNd - SIG (pwrs) - SIG (PWM RS) - GNd;

Les deux conceptions de tôle ci - dessus sont potentiellement problématiques pour une épaisseur de tôle traditionnelle de 1,6 mm (62 mil). L'espacement des couches peut devenir très important, ce qui est préjudiciable au contrôle de l'impédance, du couplage inter - couches et du blindage. En particulier, la distance entre les couches d'alimentation est importante, ce qui diminue la capacité de la carte et ne favorise pas le filtrage du bruit.

Ce schéma est généralement adapté aux cas où il y a plus de puces sur la carte. Ce schéma permet d'obtenir de meilleures performances si, mais n'est pas très bon pour les performances EMI. Il est principalement contrôlé par le câblage et d'autres détails.

La deuxième solution est généralement appliquée lorsque la densité de puces sur la plaque est suffisamment faible et qu'il y a une surface suffisante autour de la puce. Dans ce schéma, le PCB est constitué d'une couche externe et, au milieu, de deux couches signal / puissance. Du point de vue du contrôle EMI, il s'agit de la structure PCB existante à 4 couches.

L'attention principale doit être accordée à la distance entre le signal intermédiaire et la couche de mélange de puissance, la direction de la ligne doit être verticale pour éviter la diaphonie. Zone appropriée du panneau de commande, reflétant la règle 20h.

3. Empilement de six planches en bois

Pour la conception de la densité de puce élevée et de la fréquence d'horloge élevée, la conception du panneau de 6 couches doit être considérée et la méthode de laminage recommandée:

1) SIG - GNd - SIG - pwrs - GNd - SIG.

La couche de signal est adjacente à la couche de terre et la couche d'alimentation est jumelée à la couche de terre. L'impédance de chaque couche de câblage peut être bien contrôlée et les deux couches absorbent bien les lignes de champ magnétique.

2) GNd - SIG - GNd - pwrs SIG - GNd;

Cette solution n'est applicable que si la densité de dispositifs n'est pas très élevée, un tel empilement présente tous les avantages d'un empilement supérieur et les couches supérieure et inférieure de la couche de terre sont relativement complètes et peuvent servir de meilleur blindage. Les performances EMI sont donc supérieures à ce schéma.

Résumé: si l'on compare le premier plan au deuxième, le coût du deuxième plan sera beaucoup plus élevé. Par conséquent, nous choisissons généralement une solution lorsque nous empilons.