PCB 블로그 - PCB 보드 스태킹 설계

1.계층 배열의 일반적인 원칙: 1.1 다중 계층 PCB 보드의 계층 압력 구조를 결정하려면 많은 요소를 고려해야 합니다.배선면에서 층수가 많을수록 좋으나 판재를 제작하는 원가와 난이도도 증가된다.제조업체에 있어서 층압판구조의 대칭여부는 PCB판을 제조할 때 주의해야 할 중점이므로 층수의 선택은 여러 방면의 수요를 고려하여 균형에 도달해야 한다.숙련된 디자이너의 경우 구성 요소의 사전 배치를 완료한 후 PCB 보드의 경로설정 병목 현상을 분석하는 데 집중할 것입니다.다른 EDA 도구와 결합하여 보드의 케이블 연결 밀도를 분석합니다.그리고 신호선의 수량과 유형을 차분선, 민감신호선 등 특수한 배선요구와 결합시켜 신호층의 층수를 확정한다.그런 다음 전원 공급 장치의 유형, 격리 및 간섭에 대한 요구 사항에 따라 내부 전기 계층의 수를 결정합니다.이렇게 하면 전체 보드의 계층 수가 거의 결정됩니다. 1.2 컴포넌트 표면 아래의 접지 평면(2층)은 부품의 차폐 레이어와 상단 경로설정에 대한 참조 평면을 제공합니다.민감한 신호층은 내부 전층 (내부 전원/접지층) 과 인접해야 하며 내부 전층의 큰 구리를 사용해야 한다.신호 레이어를 차단합니다.회로의 고속 신호 전송층은 신호 중간층이어야 하며 두 내부 전층 사이에 끼어야 한다.이를 통해 두 내전층의 동막은 고속신호 전송에 전자기 차단을 제공하는 동시에 고속신호의 복사를 외부 간섭을 일으키지 않도록 두 내전층 사이로 효과적으로 제한할 수 있다. 1.3 모든 신호층은 가능한 한 접지평면에 접근해야 한다.1.4 두 신호층이 직접 인접하지 않도록 한다.인접한 신호층 사이에 직렬 교란이 쉽게 도입되어 회로 고장을 초래한다.두 신호층 사이에 접지 평면을 추가하면 직렬 교란을 효과적으로 피할 수 있습니다. 1.5 주 전원은 가능한 한 접근해야 합니다.1.6 레이어드 구조의 대칭성을 고려한다. 1.7 마더보드의 레이어드 레이아웃의 경우 기존 마더보드가 거리를 조절하고 배선하기 어렵다.50MHZ 이상의 판급 작업 주파수(50MHZ 이하의 경우 참고할 수 있으며 적당히 완화할 수 있음)에 대한 권장 레이아웃 원칙은 부품 표면과 용접 표면이 완전한 접지 평면 (차폐) 이라는 것입니다.인접한 평행 경로설정 레이어가 없습니다.모든 신호층은 가능한 한 지평면과 인접한다.핵심 신호는 접지 평면과 인접하며 분리된 영역을 통과하지 않습니다.참고: 특정 PCB 보드의 레이어를 설정할 때는 위의 원칙을 유연하게 파악해야 합니다.이상의 원리를 리해하는 기초에서 실제 단판의 수요에 근거한다. 례를 들면 관건적인 배선층, 전원, 접지평면 등이 필요한가 하는것이다.대기하고, 레이어의 배열을 확인하고, 힘껏 마찰하거나 그것을 잡지 마십시오. 1.8 개 이상의 접지의 내부 전기 레이어는 접지 임피던스를 효과적으로 줄일 수 있습니다.예를 들어, A 신호 레이어와 B 신호 레이어는 별도의 접지 평면을 사용하므로 공통 모드 간섭을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

2. 자주 사용하는 스태킹 구조: 2.1 4 스태킹 아래는 다양한 스태킹 구조의 배열과 조합을 최적화하는 방법을 설명하는 4 스태킹의 예입니다.일반적인 4 레이어의 경우 여러 가지 스태킹 방법 (위에서 아래로) 이 있습니다.(1) Siganl_1(상단), GND(내부_1), POWER(내부_2), Siganl_2(하단).(2) Siganl_1(상단), POWER(내부_1), GND(내부_2), Siganl_2(하단).(3) POWER(상단), Siganl_1(내부_1), GND(내부_2), Sigan-2(하단).분명히 대안 3은 전원 평면과 접지 평면 사이에 유효한 결합이 부족하기 때문에 사용해서는 안 된다.그렇다면 시나리오 1과 시나리오 2는 어떻게 선택해야 할까요?일반적으로 설계자는 시나리오 1을 4 레이어의 구조로 선택합니다.옵션 2를 사용할 수 없는 것이 아니라 일반 PCB 보드가 최상위 레벨에만 어셈블리를 배치하기 때문에 옵션 1을 사용하는 것이 더 적합합니다.그러나 부품을 최상위와 하위에 동시에 배치해야 하고 내부 전원 레이어와 접지층 사이의 개전 두께가 크고 결합이 좋지 않을 때는 어느 층의 신호선이 적은지 고려할 필요가 있다.시나리오 1의 경우 하단의 신호선이 더 적고 넓은 면적의 구리 필름을 사용하여 POWER 계층과 결합할 수 있습니다.반면 부품이 주로 밑바닥에 배치된 경우에는 시나리오 2를 사용해 판재를 제작해야 한다. 2.26층 판재는 4층 판재의 층압 구조에 대한 분석을 마친 뒤다음은 6층 플레이트의 조합 방법의 예로서 6층 플레이트의 압축 구조와 선택한 방법의 배치와 조합을 설명한다.(1) Siganl_1(상단), GND(내부_1), Siganl_2(내부_2), Sigan l_3(내부_3), POWER(내부_4) 및 Siganl_4(하단).방안 1은 4층 신호층과 2층 내부 전원/접지층을 사용하는데 신호층이 비교적 많아 부품 간의 배선 작업에 유리하지만 이 방안의 결함도 비교적 뚜렷하여 다음과 같은 두 가지 측면에서 나타난다.전원층과 접지층은 거리가 멀고 완전히 결합되지 않았다.신호층인 Siganl_2(Inner_2)와 Siganl_3(Inner_3)은 직접 인접해 있어 신호 격리성이 좋지 않아 교란이 발생하기 쉽다.(2) Siganl_1(상단), Siganl_2(내부_1), POWER(내부_2), GND(내부_3), Sigan l_3(내부_4), Sigan-4(아래쪽).시나리오 2는 시나리오 1에 비해 전원 레이어와 접지층이 완전히 결합되어 시나리오 1과 어느 정도 장점이 있지만 Siganl_1 (상단) 과 Siganl_2 (내부 _ 1) 및 Siganl_3 (내부 _ 4) 과 Sigan l_4 (하단) 신호층이 직접 인접해 있어 신호 격리성이 좋지 않고 쉽게 교란되는 문제가 해결되지 않았다.(3) Siganl_1(상단), GND(내부_1), Siganl_2(내부_2), POWER(내부_3), GND(내부_4) 및 Siganl_3(하단).시나리오 1과 시나리오 2에 비해 시나리오 3는 신호층을 하나 줄이고 내부 전기층을 늘렸다.경로설정에 사용할 수 있는 레이어를 줄였지만 시나리오 1과 시나리오 2.1의 일반적인 결함을 해결했습니다.전원층과 접지층이 긴밀하게 결합하다.각 신호층은 내부 전기층과 직접 인접해 있고 다른 신호층과 효과적으로 격리되어 있어 직렬 교란이 쉽지 않다.Siganl_2(Inner_2)는 고속 신호를 전송하는 데 사용할 수 있는 2개의 내부 전력 계층인 GND(Inner_1) 및 POWER(Innr_3)와 인접해 있습니다.두 내부 전기 레이어는 Siganl_2(inner_2) 레이어에 대한 외부 간섭과 외부 Siganl_2(Innr_2) 간섭을 효과적으로 차단할 수 있습니다.여러 방면을 종합적으로 고려할 때 방안3은 분명히 일종의 화학반응이다.이와 동시에 방안3도 6층판이 흔히 사용하는 첩층구조이다.상기 두 가지 사례의 분석을 통해 저는 독자들이 계단식 구조에 대해 어느 정도 이해를 했다고 믿지만 어떤 상황에서 어떤 방안은 모든 요구를 만족시킬 수 없기 때문에 각종 디자인 원칙의 우선순위를 고려해야 합니다.유감스럽게도, 회로 기판의 계층화 설계는 실제 회로의 특성과 밀접한 관련이 있기 때문에, 서로 다른 회로의 교란 방지 성능과 설계 중점이 다르기 때문에, 실제로 이러한 원칙은 명확한 우선 참고권이 없다.그러나 분명한 것은 설계에서 먼저 설계원칙2 (내부 전원층과 접지층이 긴밀히 결합되어야 함) 를 만족시켜야 하며, 회로에서 고속신호를 전송해야 할 경우 설계원칙3 (회로에서의 고속신호 전송층) 은 신호중간층이어야 한다.2.3 10계층 보드의 일반적인 10계층 PCB 설계로 일반적으로 TOP-GND-신호층-전원층-GND-신호층-전력층-신호층-GND-BOTTOM 순으로 배선된다.경로설정 순서 자체가 반드시 고정된 것은 아니지만 최상위 및 하위 인접 계층은 GND를 사용하여 보드의 EMC 특성을 보장하는 등 몇 가지 기준과 원칙이 있습니다.예를 들어, 각 신호 레이어는 GND 레이어 Plane을 참조하기 위해 선택적으로 사용됩니다.전체 단판에 사용되는 전원은 전체 구리를 부설하는 것보다 우선합니다.간섭하기 쉬운, 고속 PCB 보드, 내부 변환이 우선입니다.