PCB 기술 - PCB 스태킹 설계

일반적으로 다중 레이어 PCB 설계는 다음 두 가지 규칙을 따라야 합니다.

1. 각 흔적선층은 반드시 인접한 참고층(전원층 또는 접지층)이 있어야 한다.2. 인접한 주전원층과 접지층은 더 큰 결합 용량을 제공하기 위해 최소 거리를 유지해야 한다.다음은 두 레이어에서 여덟 레이어의 스택에 대한 예제 설명입니다.

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;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 방사형 도안으로 배선하고 흔적선의 총 길이를 최소화한다.2) 전원 코드와 지선이 연결되면 서로 가까워야 합니다.열쇠 신호선의 측면에 접지선을 놓으면 이 접지선은 가능한 한 신호선에 접근해야 한다.이런 방식으로 비교적 작은 환로면적을 형성하였고 차형복사가 외부교란에 대한 민감도를 낮추었다.신호선 옆에 접지선을 추가할 때 면적이 가장 작은 회로가 형성되는데 신호전류는 틀림없이 이 회로를 걸을것이며 기타 접지선경로가 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.SIG-GND（PWR）-PWR（GND）-SIG；2.GND-SIG（PWR）-SIG（PWR）-GND；위의 두 가지 스택 설계의 잠재적 인 문제는 전통적인 1.6 mm (62 mil) 판의 두께입니다.레이어 간격은 임피던스 제어, 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 판 면적을 늘립니다.

두 번째 시나리오의 경우 일반적으로 보드의 칩 밀도가 충분히 낮고 칩 주위에 충분한 면적이 있을 때 사용됩니다 (필요한 전원 구리 레이어를 배치).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.

참고: 신호와 전원 혼합 레이어의 중간 두 레이어는 분리하고 직렬 교란을 피하기 위해 경로설정 방향은 수직이어야 합니다.20H 규칙을 반영하기 위해 적절한 대시보드 면적이 필요합니다.배선 임피던스를 제어하려면 위의 솔루션에서 구리를 전원 공급 장치와 접지 아래에 깔도록 배선을 매우 조심스럽게 배치해야 합니다.또한 전원 공급 장치 또는 접지층의 구리는 직류 및 저주파 연결을 보장하기 위해 가능한 한 상호 연결해야 합니다.