PCB Tecnico - Che cosa è il design stackup PCB

In generale, la progettazione PCB multistrato deve seguire due regole:

1. Ogni strato di traccia deve avere uno strato di riferimento adiacente (strato di potenza o di terra); 2. lo strato di potenza principale adiacente e lo strato di terra devono essere tenuti ad una distanza minima per fornire una capacità di accoppiamento più grande; La scheda a due strati è elencata di seguito Alla pila di schede a otto strati per esempio spiegazione:

1. impilamento della scheda PCB su un lato e della scheda PCB su due lati

Per le schede a due strati, a causa del piccolo numero di strati, non c'è più un problema di laminazione. Il controllo delle radiazioni EMI è considerato principalmente dal cablaggio e dalla disposizione; Il problema della compatibilità elettromagnetica delle schede monostrato e a doppio strato sta diventando sempre più evidente. La ragione principale di questo fenomeno è che l'area del loop del segnale è troppo grande, il che non solo produce forti radiazioni elettromagnetiche, ma rende anche il circuito sensibile alle interferenze esterne. Per migliorare la compatibilità elettromagnetica del circuito, il modo più semplice è ridurre l'area loop del segnale chiave.

Segnale chiave: Dal punto di vista della compatibilità elettromagnetica, il segnale chiave si riferisce principalmente al segnale che genera forti radiazioni e al segnale che è sensibile al mondo esterno. Il segnale che può generare forti radiazioni è generalmente un segnale periodico, come un segnale di basso ordine di un orologio o di un indirizzo. I segnali sensibili alle interferenze sono segnali analogici con livelli inferiori.

Le schede a singolo e doppio strato sono solitamente utilizzate in progetti analogici a bassa frequenza inferiori a 10KHz:

1) Le tracce di potenza sullo stesso strato sono instradate in un modello radiale e la lunghezza totale delle tracce è minimizzata; 2) Quando i cavi di alimentazione e di terra sono instradati, dovrebbero essere vicini l'uno all'altro; Posizionare un cavo di terra sul lato della linea di segnale chiave, questo cavo di terra dovrebbe essere il più vicino possibile alla linea di segnale. In questo modo, si forma un'area loop più piccola e si riduce la sensibilità della radiazione in modo differenziale alle interferenze esterne. Quando un cavo di massa viene aggiunto accanto al cavo di segnale, si forma un anello con l'area più piccola e la corrente del segnale prenderà sicuramente questo ciclo invece di altri percorsi di filo di terra.

3) Se è un circuito stampato a doppio strato, è possibile posare un cavo di terra lungo il cavo di segnale dall'altro lato del circuito stampato, immediatamente sotto il cavo di segnale e il primo cavo dovrebbe essere il più largo possibile. L'area del loop formata in questo modo è uguale allo spessore del circuito stampato moltiplicato per la lunghezza della linea del segnale.

Laminati a due e quattro strati

1. SIG-GND (PWR)-PWR (GND)-SIG; 2. GND-SIG (PWR)-SIG (PWR)-GND; per i due disegni sovrapposti di cui sopra, il problema potenziale è che lo spessore tradizionale del bordo di 1.6mm (62mil). La spaziatura dello strato diventerà molto grande, che non è solo sfavorevole per il controllo dell'impedenza, l'accoppiamento dello strato intermedio e la schermatura; In particolare, la grande distanza tra i piani di terra di potenza riduce la capacità della scheda e non favorisce il rumore filtrante.

Per il primo schema, di solito viene applicato alla situazione in cui ci sono più chip sul tabellone. Questo schema può ottenere prestazioni SI migliori, che non è molto buono per le prestazioni EMI. È controllato principalmente da cablaggio e altri dettagli. Attenzione principale: Lo strato di terra è posto sullo strato di collegamento dello strato di segnale con il segnale più denso, che è favorevole ad assorbire e sopprimere la radiazione; aumentare l'area della tavola per riflettere la regola 20H.

Per il secondo schema, di solito viene utilizzato quando la densità del chip sulla scheda è abbastanza bassa e c'è abbastanza area intorno al chip (posizionare lo strato di rame di potenza richiesto). In questo schema, lo strato esterno del PCB è strato di terra e i due strati centrali sono strati di segnale / potenza. L'alimentazione elettrica sullo strato del segnale è instradata con una linea ampia, che può rendere bassa l'impedenza del percorso della corrente dell'alimentazione elettrica e anche l'impedenza del percorso del microscatto del segnale è bassa e la radiazione del segnale dello strato interno può anche essere schermata dallo strato esterno. Dal punto di vista del controllo EMI, questa è la migliore struttura PCB a 4 strati disponibile.

Nota: i due strati centrali di segnale e potenza misti dovrebbero essere separati e la direzione del cablaggio dovrebbe essere verticale per evitare crosstalk; l'area del bordo deve essere adeguatamente controllata per riflettere la regola 20H; Se si desidera controllare l'impedenza di cablaggio, la soluzione di cui sopra dovrebbe essere molto attenta a organizzare il cablaggio Pavare il rame sotto l'alimentazione e terra. Inoltre, il rame sull'alimentatore o sullo strato di terra dovrebbe essere interconnesso il più possibile per garantire la connettività DC e a bassa frequenza.