Teknik PCB - Fabrik papan sirkuit: kaedah desain laminasi dari satu hingga lapan papan sirkuit

Fabrik papan sirkuit: kaedah desain laminasi dari satu hingga lapan papan sirkuit

Peraturan tumpukan kilang papan sirkuit adalah dasar seluruh reka sistem papan berbilang lapisan PCB. Jika rancangan laminasi rosak, ia akan mempengaruhi prestasi EMC seluruh mesin. Secara umum, rancangan laminasi mesti mematuhi dua peraturan: 1. Setiap lapisan kabel mesti mempunyai lapisan rujukan bersebelahan (kuasa atau lapisan tanah); Kedua, lapisan kuasa utama bersebelahan dan lapisan tanah patut disimpan pada jarak minimum untuk menyediakan kapasitas sambungan yang lebih besar; Kumpulan dari papan PCB lapisan tunggal ke papan sirkuit lapan lapisan terdaftar di bawah: (1) papan sirkuit satu sisi dan tumpuan papan sirkuit dua sisi Untuk papan dua sisi, disebabkan bilangan kecil lapisan, tiada lagi masalah laminasi. Kawalan radiasi EMI terutamanya dianggap dari kawat dan bentangan; Masalah kompatibilitas elektromagnetik papan sirkuit satu lapisan dan papan sirkuit dua sisi 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 perspektif kompatibilitas elektromagnetik, isyarat kunci terutamanya 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 kawat kuasa dan tanah disambungkan, mereka seharusnya dekat satu sama lain; letakkan wayar tanah di sebelah 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 daripada wayar tanah lain. 3. Jika ia papan sirkuit dua lapisan, and a boleh meletakkan wayar tanah sepanjang garis isyarat di sisi lain papan sirkuit, segera di bawah garis isyarat, dan membuat garis pertama sebanyak mungkin. Kawasan loop terbentuk dengan cara ini sama dengan tebal papan sirkuit PCB darab dengan panjang garis isyarat. (2) Stacking of four-layer-circuit boardRecommended stacking method: 1. SIG ï¼ GND(PWR)ï¼ PWR(GND)ï¼SIG; 2. GND ï¼SIG(PWR)ï¼SIG(PWR)ï¼GND; Untuk reka-reka dua papan sirkuit di atas, masalah potensi ialah 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; terutama jarak besar antara pesawat tanah kuasa mengurangkan kapasitasi papan dan tidak menyebabkan suara 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 apabila ketepatan cip pada papan cukup rendah dan terdapat cukup kawasan sekitar cip (letakkan lapisan tembaga kuasa yang diperlukan). Dalam skema ini, lapisan luar papan sirkuit 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 dijalankan dengan sangat berhati-hati diatas 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. (3) Stacking papan sirkuit enam lapisanFor the design with higher chip density and higher clock frequency, the design of 6-layer board should be considered Recommended stacking method: 1. SIG ï¼ GNDï¼ SIGï¼ PWRï¼ GNDï¼ SIG; Untuk skema semacam ini, skema laminasi semacam 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 dua stratum mampu 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. 2. GND ï¼SIGï¼ GNDï¼PWRï¼SIGï¼ GND; Untuk skema semacam ini, skema semacam ini hanya sesuai untuk situasi yang padat peranti tidak terlalu tinggi, jenis laminasi ini mempunyai semua keuntungan dari laminasi atas, dan pesawat tanah lapisan atas dan bawah relatif lengkap, yang boleh digunakan sebagai lapisan pelindung yang lebih baik untuk digunakan. Perlu dicatat bahawa lapisan kuasa patut dekat dengan lapisan yang bukan permukaan komponen utama, kerana lapisan lapisan bawah akan lebih lengkap. Oleh itu, prestasi EMI lebih baik daripada penyelesaian pertama. Ringkasan: Untuk skema papan sirkuit enam lapisan, jarak antara lapisan kuasa dan lapisan tanah patut diminumkan untuk mendapatkan kuasa yang baik dan sambungan tanah. Namun, walaupun tebal papan adalah 62mil dan ruang lapisan dikurangi, ia tidak mudah untuk mengawal ruang antara bekalan kuasa utama dan lapisan tanah untuk menjadi kecil. Mengbandingkan skema pertama dengan skema kedua, biaya skema kedua akan meningkat. Oleh itu, kita biasanya memilih pilihan pertama apabila menampung. Apabila merancang, ikut peraturan 20H dan peraturan lapisan cermin merancang (4) Stacking papan sirkuit delapan lapisan papan sirkuit delapan lapisan biasanya menggunakan tiga kaedah stacking berikut 1. Ini bukan kaedah laminasi yang baik kerana penyorban elektromagnetik yang lemah dan impedance bekalan kuasa yang besar. Strukturnya adalah sebagai berikut:1Surface komponen isyarat1, lapisan jejak microstrip 2Lapisan wayar microstrip dalaman isyarat2, lapisan wayar lebih baik (arah X)3Ground4Signal3 lapisan jejak garis jejak, lapisan jejak lebih baik (arah Y)5Signal4 garis jejak lapisan6Power7Signal5 lapisan wayar microstrip dalaman isyarat6Signal6 garis jejak mikrostrip 2. Ia adalah variasi kaedah penumpang ketiga. Kerana tambahan lapisan rujukan, ia mempunyai prestasi EMI yang lebih baik, dan keterlaluan karakteristik setiap lapisan isyarat boleh dikawal dengan baik.1Surface komponen isyarat1, lapisan kabel microstrip, lapisan kabel yang baik 2Formasi tanah, kemampuan absorpsi gelombang elektromagnetik3Lapisan garis garis garis Signal2, lapisan kuasa kuasa yang baik 4Power, Lapisan tanah di bawah bentuk penyorban elektromagnetik yang baik formasi tanah6Signal3 lapisan jalur garis garis, lapisan jalur yang baik 7Stratum kuasa, dengan impedance bekalan kuasa8Signal4 lapisan kabel microstrip, lapisan kabel yang baik 3. Kaedah penumpang terbaik, disebabkan penggunaan pesawat rujukan tanah berbilang lapisan, ia mempunyai kapasitas penyorban geomagnetik yang sangat baik. Lapisan tanah dibawah bentuk penyorban elektromagnetik yang baik 5 Ground6 Signal3 stripline routing layer, good routing layer 7 Ground stratum, good electromagnetic wave absorption ability8 Signal4 microstrip wireing layer, good wireing layer Three, Ringkasan Bagaimana untuk memilih berapa banyak lapisan papan digunakan untuk desain dan kaedah pengumpulan bergantung pada banyak faktor seperti bilangan rangkaian isyarat pada papan sirkuit, densiti peranti, densiti PIN, frekuensi isyarat, saiz papan PCB dan sebagainya. Kita mesti mempertimbangkan faktor-faktor ini secara meliputi.