PCBブログ - PCBボードスタックアップ設計の考慮事項

PCBボードのスタックアップの設計でどのような問題に注目すべきですか？エンジニアは次のことを教えてください。PCBスタックアップ設計を行うときは、2つのルールに従うことを確認してください。

1）各トレース層には隣接する参照層（電源または接地）が必要である、

2) 隣接する主要な電源供給層と地層はより大きなカップリング容量を提供するために別々に保つべきです。

2層、4層、6層のボードの例を示してみましょう。

単一側面のPCB板および二重側面のPCB板の1.Lamination

二層ボードでは,EMI排出を制御することは主にルーティングとレイアウトの問題です.単層板と二層板の電磁互換性の問題はますます突出している。この現象の主な理由は,信号ループ面積が大きすぎることで,強い電磁放射線を生成するだけでなく,外部の干渉に敏感な回路を作ることです.ラインの電磁互換性を改善するために,簡単な方法はキー信号のループ領域を減らすことです;キー信号は、主に強い放射線を生成する信号と外部世界に敏感な信号を指します。シングルおよびダブルレイヤーボードは10KHz以下の低周波アナログ設計で一般的に使用されます:

1) 同じ層の電源は径向的にルーティングされ,並行した線の長さの和;

2) 電源および地上線を走行するとき、それらは互いに近いべきです;基本的な信号線の側に地面線を置き、この地面線は信号線にできるだけ近くであるべきです。このように,より小さなループ領域が形成され,差分モード放射線の外部干外に対する感度が減少します.

3）それが二重層回路板であれば、信号線の底に近い回路板の反対側の信号線沿いに地線を置くことができますし、ラインはできるだけ広くなるべきです。

4 層板の 2.Lamination

1) SIG-GND（PWR）-PWR（GND）-SIG;

2）GND−SIG（圧水炉）−SIG（圧水炉）−GND、

上述の2種類のpcb板スタック設計について、潜在的な問題は、従来の1.6 mm（62 mil）板厚である。層間隔は非常に大きくなり、インピーダンス、層間結合、遮蔽の制御に不利になる。特に電源接地層間の大きな間隔は板容量を低下させ、ノイズの除去に不利である。回路基板上のチップが多い場合に一般的に使用されています。このシナリオでは、SIパフォーマンスを向上させることができます。

EMIの性能は特に良く、主に痕跡および他の詳細によって制御されません。2番目のソリューションは、通常、ボードのチップ密度が十分に低く、チップの周りに十分な面積があるときに使用されます。このスキームでは,PCBボードの外層は地層であり,2つの中間層は信号/電源層です.EMI制御の観点からは,これは既存の4層PCB構造です.主な注意:信号と力の混合層の2つの中間層の間の距離は拡大され,配線方向はクロストークを避けるために垂直であるべきです;ボードの面積は20Hルールを反映するために適切に制御されるべきです。

3.六層板積層

高いチップ密度と高いクロック周波数の設計では,6層板の設計を考慮すべきです.推奨されるPCBボードスタックアップ方法は:

1) SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;このスタッキングスキームはより良い信号の整体性を得ることができます、信号層は地面層に隣接し、電力層と地面層はペアされ、各トレース層のインピデンスは両方もよく制御することができ、両方の形成はよく磁場線を吸収することができます。

2) GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;この解決は装置の密度が非常に高くない場合にのみ適しています、この種類のPCBのスタックアップには上のPCB板のスタックアップのすべての利点があり、上および下層の地面の平面は比較的完全です、より良い遮蔽層として使用することができます。したがって、EMI性能はこのスキームよりも優れています。最初のスキームと第2のスキームを比較すると、第2のスキームのコストはPCB板で大幅に増加します。