전자 설계 - PCB 스태킹 설계를 이해하는 방법

일반적으로 PCB 스태킹 설계는 다음 두 가지 규칙을 따라야 합니다.

1. 각 경로설정 레이어에는 인접한 참조 레이어 (전원 레이어 또는 접지 레이어) 가 있어야 합니다.

2. 인접한 주전원 평면과 접지 평면은 최소 거리를 유지하여 더 큰 결합 용량을 제공해야 한다.

다음은 두 레이어에서 여덟 레이어에 이르는 계층 구조를 보여 줍니다.

1. 단면 PCB 보드와 양면 PCB 보드의 스태킹

이중 플레이트의 경우 계층 수가 적기 때문에 더 이상 계층 압력 문제가 없습니다.EMI 방사선의 제어는 주로 배선과 배치 방면에서 고려한다;

PCB 단층판과 이중판의 전자기 호환성 문제가 갈수록 두드러지고 있다.이런 현상이 나타난 주요원인은 신호환로의 면적이 너무 커서 강렬한 전자기복사를 산생할뿐만아니라 회로가 외부교란에 민감하기때문이다.회로의 전자 호환성을 높이기 위해 가장 간단한 방법은 핵심 신호의 루프 면적을 줄이는 것입니다.

핵심 신호: 전자기 호환성의 관점에서 볼 때, 핵심 신호는 주로 강한 방사선을 생성하는 신호와 외부에 민감한 신호를 가리킨다.강한 방사선을 생성할 수 있는 신호는 일반적으로 주기적인 신호입니다. 예를 들어 시계나 주소의 저급 신호입니다.간섭에 민감한 신호는 낮은 레벨의 아날로그 신호입니다.

10KHz 이하의 저주파 아날로그 설계는 일반적으로 단일 레이어 및 이중 레이어를 사용합니다.

1) 같은 층의 전원 흔적선은 직경으로 배선되고 선로의 총 길이가 최소화됩니다.

2) 전원 코드와 지선을 실행할 때 서로 가까워야 합니다.키 신호선의 한쪽에 접지선을 놓고 가능한 한 신호선에 접근해야 합니다.이런 방식으로 비교적 작은 환로면적을 형성하였고 차형복사가 외부교란에 대한 민감도를 낮추었다.신호선 옆에 지선을 추가할 때 면적이 가장 작은 회로가 형성되는데 신호전류는 틀림없이 이 회로를 취할것이며 기타 지선이 아니다.

3) 이중 회로기판의 경우 회로기판의 반대쪽 신호선을 따라 신호선 바로 아래에 접지선을 깔 수 있으며 첫 번째 선은 가능한 한 넓어야 한다.이런 방식으로 형성된 루프 면적은 회로 기판의 두께에 신호선의 길이를 곱한 것과 같다.

2 층과 4 층의 층압

1. 서쪽 칸 ¼ GND(PWR) ¼ PWR(GND)¼ 서쪽 칸;

2.GNDï¼SIG；

상술한 두 가지 층압 설계의 잠재적인 문제는 전통적인 1.6mm(62mil) 판의 두께이다.레이어 간격이 매우 커져 제어 임피던스, 레이어 간 결합 및 차폐에 불리할 뿐만 아니라특히 전원 접지 평면 사이의 큰 간격은 보드 커패시터를 낮추어 필터 노이즈에 좋지 않습니다.

첫 번째 시나리오의 경우 일반적으로 보드에 더 많은 칩이 있는 경우에 적용됩니다.이 시나리오는 더 나은 SI 성능을 얻을 수 있지만 EMI 성능에는 좋지 않습니다.주로 경로설정 및 기타 세부 사항에 의해 제어됩니다.주요 주의사항: 접지층은 신호가 가장 밀집된 신호층의 연결층에 배치되어 방사선을 흡수하고 억제하는데 유리하다;20H 규칙을 반영하여 판의 면적을 늘립니다.

두 번째 솔루션의 경우 일반적으로 보드의 칩 밀도가 충분히 낮고 칩 주위에 충분한 면적이 있는 장소 (필요한 전원 구리 레이어를 배치) 에 사용됩니다.이 시나리오에서 PCB의 바깥쪽은 접지층이고 중간 두 층은 신호/전원 층이다.신호층의 전원은 넓은 선으로 배선하여 전원 전류의 경로 임피던스를 비교적 낮게 할 수 있고, 신호 마이크로밴드 경로의 임피던스도 비교적 낮으며, 내층의 신호 복사도 외층에 의해 차단될 수 있다.EMI 제어 측면에서 볼 때, 이것은 현재 가장 좋은 4층 PCB 구조이다.

주요 주의: 신호와 출력 혼합층의 중간 두 층 사이의 거리는 넓혀야 하고, 배선 방향은 수직이어야 하며, 직렬 교란을 피해야 한다;20H 규칙을 반영하기 위해 적절한 대시보드 면적이 필요합니다.케이블 임피던스를 제어하려면 위의 솔루션은 전력 공급 및 접지를 위해 구리 섬 아래에 케이블을 매우 조심스럽게 배치해야합니다.또한 전원 공급 장치 또는 접지층의 구리는 직류 및 저주파 연결을 보장하기 위해 가능한 한 상호 연결해야 합니다.

3층, 6층 층압

칩 밀도가 높고 클럭 주파수가 높은 설계의 경우 PCB 6 레이어의 설계를 고려하고 스태킹 방법을 권장합니다.

1.SIGï¼GNDï¼；

이 솔루션의 경우, 이 PCB 스태킹 솔루션은 더 나은 신호 무결성을 얻을 수 있으며, 신호층은 접지층과 인접해 있고, 전원층과 접지층이 페어링되어 있으며, 각 배선층의 임피던스를 더 잘 제어할 수 있으며, 두 가지 All 구조는 자력선을 잘 흡수할 수 있다.전원 및 접지층이 손상되지 않은 경우 각 신호 계층에 더 나은 반환 경로를 제공할 수 있습니다.