Rancangan Elektronik - Bagaimana memahami rancangan stackup PCB

Secara umum, rancangan pengumpulan PCB mesti mengikut dua peraturan:

1. Setiap lapisan kabel mesti mempunyai lapisan rujukan sebelah (kuasa atau lapisan tanah);

2. Pesawat kuasa utama dan pesawat tanah bersebelahan patut disimpan pada jarak minimum untuk menyediakan kapasitas sambungan yang lebih besar.

Senarai tumpukan dari papan dua lapisan ke papan delapan lapisan sebagai penjelasan:

1. Stacking papan PCB satu-sisi dan papan PCB dua-sisi

Untuk papan dua lapisan, disebabkan bilangan kecil lapisan, tiada lagi masalah laminasi. Kawalan radiasi EMI terutamanya dianggap dari kabel dan layout;

Masalah kompatibilitas elektromagnetik papan lapisan tunggal PCB dan papan lapisan ganda semakin terkenal. Alasan utama bagi fenomena ini adalah bahawa kawasan loop isyarat terlalu besar, yang tidak hanya menghasilkan radiasi elektromagnetik kuat, tetapi juga membuat sirkuit sensitif kepada gangguan luaran. Untuk meningkatkan kompatibilitas elektromagnetik sirkuit, cara paling mudah adalah untuk mengurangi kawasan loop isyarat kunci.

Isyarat kunci: Dari sudut pandang kompatibilitas elektromagnetik, isyarat kunci terutama merujuk kepada isyarat yang menghasilkan radiasi kuat dan isyarat yang sensitif kepada dunia luar. Isyarat yang boleh menghasilkan radiasi kuat adalah biasanya isyarat periodik, seperti isyarat tertib rendah jam atau alamat. Isyarat yang sensitif kepada gangguan adalah isyarat analog dengan aras yang lebih rendah.

Papan lapisan tunggal dan dua biasanya digunakan dalam desain analog frekuensi rendah dibawah 10KHz

1) Jejak kuasa pada lapisan yang sama dijalurkan secara radial, dan panjang keseluruhan baris diminumkan;

2) Apabila menjalankan kuasa dan wayar tanah, mereka harus dekat satu sama lain; letakkan wayar tanah di sisi wayar isyarat kunci, dan wayar tanah ini sepatutnya sebagai dekat dengan wayar isyarat. Dengan cara ini, kawasan loop yang lebih kecil dibentuk dan sensitiviti radiasi mod berbeza kepada gangguan luaran dikurangi. Apabila wayar tanah ditambah di sebelah wayar isyarat, loop dengan kawasan kecil terbentuk, dan semasa isyarat pasti akan mengambil loop ini selain daripada wayar tanah lain.

3) Jika ia papan sirkuit dua lapisan, and a boleh meletakkan wayar tanah sepanjang wayar isyarat di sisi lain papan sirkuit, segera di bawah wayar isyarat, dan wayar pertama sepatutnya sebanyak mungkin. Kawasan loop terbentuk dengan cara ini sama dengan tebal papan sirkuit darab dengan panjang garis isyarat.

Laminat dua dan empat lapisan

1. SIG ï¼ GND(PWR)ï¼ PWR (GND)ï¼SIG;

2. GND ï¼SIG(PWR)ï¼SIG(PWR)ï¼GND;

Untuk dua rancangan laminasi di atas, masalah potensi adalah untuk tebal papan tradisional 1.6 mm (62mil). Penjarakan lapisan akan menjadi sangat besar, yang tidak hanya tidak baik untuk mengawal impedance, sambungan antara lapisan dan perisai; secara khusus, jarak besar antara pesawat tanah kuasa mengurangkan kapasitasi papan dan tidak menyebabkan bunyi penapisan.

Untuk skema pertama, ia biasanya dilaksanakan pada situasi di mana ada lebih banyak cip di papan. Skema ini boleh mendapatkan prestasi SI yang lebih baik, yang tidak terlalu baik untuk prestasi EMI. Ia terutama dikawal oleh kabel dan perincian lain. Perhatian utama: Lapisan tanah ditempatkan pada lapisan sambungan lapisan isyarat dengan isyarat yang paling padat, yang berguna untuk menyerap dan menekan radiasi; meningkatkan kawasan papan untuk mencerminkan peraturan 20H.

Untuk penyelesaian kedua, ia biasanya digunakan di mana ketepatan cip pada papan cukup rendah dan terdapat cukup kawasan sekitar cip (letakkan lapisan tembaga kuasa yang diperlukan). Dalam skema ini, lapisan luar PCB adalah lapisan tanah, dan dua lapisan tengah adalah lapisan isyarat/kuasa. Sumber kuasa pada lapisan isyarat dijalankan dengan garis luas, yang boleh membuat halangan laluan bagi bekalan kuasa semasa rendah, dan halangan laluan microstrip isyarat juga rendah, dan radiasi isyarat lapisan dalaman juga boleh dilindungi oleh lapisan luar. Dari perspektif kawalan EMI, ini adalah struktur PCB 4 lapisan terbaik yang tersedia.

Perhatian utama: Jarak diantara dua lapisan tengah bagi isyarat dan lapisan campuran kuasa patut diperbesar, dan arah kawat patut menegak untuk mengelak salib bercakap; kawasan papan patut dikawal dengan betul untuk mencerminkan peraturan 20H; jika pengendalian kabel untuk dikawal, penyelesaian di atas patut berhati-hati untuk melalui kabel yang diatur di bawah pulau tembaga untuk bekalan tenaga dan mendarat. Selain itu, tembaga pada bekalan kuasa atau lapisan tanah patut disambung sebanyak mungkin untuk memastikan sambungan DC dan frekuensi rendah.

Laminat tiga, enam lapisan

Untuk desain dengan ketepatan cip yang lebih tinggi dan frekuensi jam yang lebih tinggi, desain papan 6 lapisan PCB patut dianggap, dan kaedah pencetakan direkomendasikan:

1. SIG ï¼ GNDï¼ SIGï¼ PWRï¼ GNDï¼ SIG;

Untuk penyelesaian ini, penyelesaian penutup PCB ini boleh mendapatkan integriti isyarat yang lebih baik, lapisan isyarat disebelah lapisan tanah, lapisan kuasa dan lapisan tanah dipasang, impedance setiap lapisan kabel boleh dikawal lebih baik, dan kedua-dua Formasi Semua boleh menyerap garis medan magnetik dengan baik. Dan apabila bekalan kuasa dan lapisan tanah masih selamat, ia boleh menyediakan laluan kembali yang lebih baik untuk setiap lapisan isyarat.