정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
PCB 보드 스태킹 참조
용어 정의: SIG: 신호 레이어,GND: 접지층,PWR: 전력 계층,
회로 기판의 스태킹 배치는 PCB 전체 시스템 설계의 기초이다.압축 설계에 결함이 있는 경우 결과적으로 전체 시스템의 EMC 성능에 영향을 미칩니다.
일반적으로 압축 설계는 두 가지 규칙을 준수해야 합니다.
1. 각 경로설정 레이어에는 인접한 참조 레이어 (전원 레이어 또는 접지 레이어) 가 있어야 합니다.
2. 인접한 주전원층과 접지층은 최소 거리를 유지하여 더 큰 결합 용량을 제공해야 한다.
두 레이어에서 열 레이어까지의 스택은 다음과 같습니다.
2.1 단일 및 이중 플레이트 스태킹
이중 플레이트의 경우 계층 수가 적기 때문에 더 이상 계층 압력 문제가 없습니다.EMI 방사선의 제어는 주로 배선과 배치 방면에서 고려한다;단층판과 이중판의 전자기 호환성 문제가 갈수록 두드러지고 있다.이러한 현상의 주요 원인은 신호 루프의 면적이 너무 커서 강한 전자기 복사를 발생시킬 뿐만 아니라 회로가 외부 간섭에 민감하기 때문이다.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.
싱글 및 듀얼 레이어 보드는 일반적으로 10KHz 이하의 저주파 아날로그 설계에 사용됩니다.
1 같은 층의 전원 흔적선은 직경으로 배선되고 선로의 총 길이가 최소화된다.
2 전원 코드와 지선을 실행할 때는 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 회로 기판의 경우 회로 기판의 반대쪽 신호선을 따라 신호선 바로 아래에 접지선을 부설할 수 있으며 첫 번째 선은 가능한 한 넓어야 합니다.이런 방식으로 형성된 루프 면적은 회로 기판의 두께에 신호선의 길이를 곱한 것과 같다.
2.2 4 레이어의 스택;
권장 스태킹 방법:
2.2.1 시그널 ¼ GND(PWR) ¼ PWR(GND)¼ 시그널;
2.2.2 GNDï¼SIG；
상술한 두 가지 층압 설계의 잠재적인 문제는 전통적인 1.6mm(62mil) 판의 두께이다.레이어 간격은 제어 임피던스, 레이어 간 결합 및 차폐에 불리할 뿐만 아니라 매우 커집니다.특히 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 외부 계층은 모두 접지층이고 중간 두 계층은 신호/전원 계층입니다.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.
2.3 6층 플레이트의 스택;
칩 밀도가 높고 클럭 주파수가 높은 설계의 경우 6층판 설계를 고려해야 한다
권장 스태킹 방법:
2.3.1 SIGï¼GNDï¼；
이런 방안에 대해 이런 첩층방안은 더욱 좋은 신호완전성을 얻을수 있으며 신호층은 접지층과 린접해있고 공률층과 접지층이 짝을 이루고있으며 매개 배선층의 저항은 더욱 잘 통제할수 있으며 두 층은 자력선을 잘 흡수할수 있다.전원 및 접지층이 손상되지 않은 경우 각 신호 계층에 더 나은 반환 경로를 제공할 수 있습니다.
2.3.2 GNDï¼SIGï¼；
이런 방안에 대해 이런 방안은 부품밀도가 그리 높지 않은 상황에서만 적용된다. 이런 첩편은 상층첩편의 모든 장점을 갖고있을뿐만아니라 최상층과 하층의 접지층이 상대적으로 완전하여 더욱 좋은 차폐층으로 사용할수 있다.하단의 평면이 더 완전해지기 때문에 주요 어셈블리 표면이 아닌 레이어에 전력 레이어가 가까워야 합니다.따라서 EMI 성능은 첫 번째 솔루션보다 우수합니다.
요약: 6층판 시나리오의 경우 전원과 접지층 사이의 거리를 최소화하여 양호한 전원과 접지 결합을 얻어야 한다.그러나 판의 두께가 62mil이고 층 간격이 줄어들지만 주 전원과 접지층 사이의 간격을 쉽게 조절할 수 없다.1안과 2안을 비교하면 2안의 원가가 크게 증가할 것이다.따라서 일반적으로 스택할 때 첫 번째 옵션을 선택합니다.설계 시 20H 규칙 및 미러 레이어 규칙에 따라 설계
2.4 8층 플레이트 스택;등록 불필요
8계층 보드는 일반적으로 다음과 같은 세 가지 스택 방법을 사용합니다.
2.4.1 전자기 흡수차와 전원 저항이 크기 때문에 이것은 좋은 층압 방법이 아니다.구조는 다음과 같습니다.
1 신호 1 컴포넌트 서피스, 마이크로밴드 경로설정 레이어
2 신호 2 내부 마이크로밴드 경로설정 레이어, 더 나은 경로설정 레이어 (X 방향)
3 접지
4 신호 3 밴드 경로설정 레이어, 더 나은 경로설정 레이어 (Y 방향)
5 신호 4 밴드 경로설정 레이어
6 전력
7 신호 5 내부 마이크로밴드 배선층
8 신호 6 마이크로밴드 흔적선층
2.4.2는 세 번째 스태킹 방법의 변형입니다.참조 레이어가 추가되어 EMI 성능이 향상되었으며 각 신호 레이어의 특성 임피던스를 잘 제어할 수 있습니다.
1 신호 1 컴포넌트 표면, 마이크로밴드 경로설정 레이어, 양호한 경로설정 레이어
2 지층, 좋은 전자파 흡수력
3신호 2밴드 경로설정 레이어, 양호한 경로설정 레이어
4 전원 공급 장치 계층, 아래 접지층과 좋은 전자기 흡수
5 접지
6 신호 3대형 케이블 레이어, 양호한 케이블 레이어
7 전원 공급 장치 접지층, 큰 임피던스
8 신호 4 마이크로밴드 케이블 레이어, 양호한 케이블 레이어
2.4.3 가장 좋은 중첩방법은 다층지면기준면을 사용하였기에 지자기흡수능력이 아주 좋다.
1 신호 1 컴포넌트 표면, 마이크로밴드 경로설정 레이어, 양호한 경로설정 레이어
2 지층, 좋은 전자파 흡수력
3 신호 2 밴드 케이블 레이어, 양호한 케이블 레이어 고속 다운로드
4 전원 공급 장치 계층, 아래 접지층과 좋은 전자기 흡수
5 접지
6 신호 3대형 케이블 레이어, 양호한 케이블 레이어
7지층, 좋은 전자파 흡수력
8 신호 4 마이크로밴드 케이블 레이어, 양호한 케이블 레이어
2.5 요약
설계에서 얼마나 많은 레이어를 사용할지, 그리고 어떻게 스택할지는 보드의 신호 네트워크 수, 장비 밀도, PIN 밀도, 신호 주파수, 보드 크기 등 많은 요소에 따라 결정됩니다. 이러한 요소들을 종합적으로 고려해야 합니다.신호 네트워크가 많을수록, 부품 밀도가 높을수록, PIN 밀도가 높을수록, 신호 주파수가 높을수록 다중 레이어 보드 설계를 최대한 많이 사용해야 한다.좋은 EMI 성능을 얻기 위해서는 각 신호 계층에 자체 참조 계층이 있는지 확인하는 것이 좋습니다.
PCB 스택 참조:
레이어 2 S1 및 접지, S2 및 전원 공급 장치
4층 S1, 접지, 전원, S2
6층 S1, S2, 접지, 전원, S3, S4
6층 S1, 접지, S2, S3, 전원, S4
6층 S1, 전원, 바닥, S2, 바닥, S3
8층 S1, S2, 접지, S3, S4, 전원, S5, S6
8층 S1, 바닥, S2, 바닥, 전원, S3, 바닥, S4
10층 S1, 바닥, S2, S3, 바닥, 전원, S4, S5, 바닥, S6
10층 S1, S2, 전원, 접지, S3, S4, 접지, 전원, S5, S6
