PCB Блог - проектирование укладки плит печатных плат

Общие принципы расположения слоев:
1.1 Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при определении многослойной структуры печатных плат. С точки зрения проводки, чем больше слоев, тем лучше для проводки, но и стоимость и сложность сборки платы также возрастут. Для производителей, совокупность структур слоевистой плиты является главной целью, на которую необходимо обратить внимание при изготовлении панели печатных плат, поэтому при выборе количества слоев необходимо учитывать потребности различных аспектов для достижения баланса. Опытные дизайнеры, завершив предварительную компоновку компонентов, сосредоточатся на анализе узких мест маршрутизации панели печатных плат. Объедините другие инструменты EDA для анализа плотности разводки печатной платы; затем комбинируйте количество и типы сигнальных линий со специальными требованиями к проводке, такими как дифференциальные линии, чувствительные сигнальные линии, сортировка. определить количество слоев сигнального слоя; затем, в соответствии с типом источника питания, требования к выбросам и помехоустойчивости для частотного распределения частотных слоёв. Таким образом, принципиальное определение ламинарности всей платы.
1.2 Плоскость заземления под поверхностью компонента (второй слой) обеспечивает экранирующий слой устройства и опорную плоскость для верхней проводки; чувствительный сигнальный слой должен примыкать к внутреннему электрическому слою (внутренний слой питания/земли) с использованием крупной меди внутреннего электрического слоя. пленка для экранирования сигнального слоя. Слой высокоскоростной передачи сигнала в цепи должен быть промежуточным сигнальным слоем и располагаться между двумя внутренними электрическими слоями. Таким образом, медные пленки двух внутренних электрических слоев могут обеспечивать электромагнитное экранирование для высокоскоростной передачи сигнала, в то же время излучение высокоскоростного сигнала может быть эффективно ограничено между двумя внутренними электрическими слоями в сочетании с внешним воздействием.

1.3 Все сигнальные слои должны быть как можно ближе к земле;
1. Стремитесь к прямой настройке двух сигнальных слоёв; последовательное возникновение легко вводится между соседними слоями сигналов, неисправность цепи. Добавление заземляющего слоя между двумя сигнальными слоями может эффективно избежать перекрестных помех.
1.5 Основной источник питания должен быть как можно ближе к нему;
1.Рассмотрение вопроса о совокупности структурной структуры.
1.7 Для размещения слоев на материнской плате: Существующая Основная панель очень трудно управлять параллельной длинной линией. Для рабочей частоты на уровне платы выше 50 МГц (можно упомянуть случай ниже 50 МГц и соответствующие послабления), рекомендуемые принципы компоновки:
Поверхность компонента и поверхность сварки представляют собой полные заземляющие плоскости (экранирование); отсутствуют соседние параллельные слои разводки; все сигнальные слои максимально прилегают к плоскости заземления; ключевые сигналы примыкают к плоскости заземления и не пересекают область раздела. Примечание. На основе понимания вышеизложенных принципов, в соответствии с потребностями фактической одиночной платы, такими как: требуется ли ключевой слой проводки, источник питания и заземляющий слой. подождите, определите расположение слоев, не натирайте или придерживайтесь.
1.8 Несколько заземленных внутренних электрических слоев могут эффективно снизить полное сопротивление земли. Например, сигнальный уровень A и сигнальный уровень B используют отдельные заземляющие плоскости, что может эффективно уменьшить синфазные помехи.

2. Часто используемые составные конструкции:
2.1 4-слойная плата
Ниже приведен пример 4-слойной платы, иллюстрирующий, как оптимизировать расположение и комбинацию различных структур, сложенных друг в друга.
для обычных 4 - х слоёв существует несколько способов укладки (сверху вниз).
(1) Сигнал_1 (сверху), GND (внутренний_1), ПИТАНИЕ (внутренний_2), Сигнал_2 (снизу).
(2) Сигнал_1 (сверху), ПИТАНИЕ (внутренний_1), Земля (внутренний_2), Сигнал_2 (снизу).
(3) ПИТАНИЕ (сверху), сигнал_1 (внутренний_1), земля (внутренний_2), сигнал_2 (снизу). Очевидно, что в варианте 3 отсутствует эффективная связь между плоскостью питания и плоскостью заземления, и его не следует использовать. Итак, как выбрать Варианты 1 и 2? В нормальных условиях конструкторы выберут схему 1 в качестве структуры 4-слойной платы. Причина выбора не в том, что вариант 2 нельзя использовать, а в том, что на обычных панельных печатных платах компоненты размещаются только на верхнем слое, поэтому лучше использовать вариант 1. Однако, когда компоненты необходимо размещать как на верхнем, так и на нижнем слоях, толщина диэлектрика между внутренним слоем источника питания и заземляющим слоем велика, а связь плохая, необходимо учитывать, какой слой имеет меньше сигнальных линий. Для схемы 1 на нижнем слое меньше сигнальных линий, можно использовать большие медные мембраны для соединения с толщиной; Напротив, если основной блок расположен на дне, для изготовления платы следует использовать схему 2.

2.2 6-слойная плата
После завершения анализа ламинированной структуры 4-слойной плиты ниже приведен пример метода комбинирования 6-слойной плиты, иллюстрирующий компоновку и комбинацию ламинированной структуры 6-слойной плиты и предпочтительного метода. (1) Сигнал_1 (Вверху), GND (Внутренний_1), Сигнал_2 (Внутренний_2), Сигнал_3 (Внутренний_3), ПИТАНИЕ (Внутренний_4), Сигнал_4 (Низ). Схема 1 использует 4 слоя сигнальных слоёв и 2 слоя внутреннего силового/поверхностного слоя, который имеет больше сигнальных слоёв, что способствует разводке между компонентами, но недостатки этой схемы также более очевидны, которые проявляются в следующие два аспекта.
1. Слой питания и слой земли находятся далеко друг от друга и не полностью связаны.
2. Сигнальный слой Siganl_2 (Inner_2) и Siganl_3 (Inner_3) непосредственно примыкают друг к другу, плохая изоляция сигнала, склонны к возникновению перекрестных помех. (2) Сигнал_1 (сверху), Сигнал_2 (внутренний_1), ПИТАНИЕ (внутренний_2), ЗЕМЛЯ (внутренний_3), Сигнал_3 (внутренний_4), Сигнал_4 (снизу). Схема 2 По сравнению со схемой 1 слой источника питания и слой земли полностью связаны, что имеет определенные преимущества перед схемой 1, но сигнальные слои Сигнал_1 (Верхний) и Сигнал_2 (Внутренний_1) и Сигнал_3 (Внутренний_4) и Сигнал_4 (Нижний) находятся непосредственно рядом, изоляция сигнала плохая, проблема уязвимости к соприкосновению еще не решена. (3) Сигнал_1 (сверху), GND (внутренний_1), Сигнал_2 (внутренний_2), ПИТАНИЕ (внутренний_3), GND (внутренний_4), Сигнал_3 (снизу). По сравнению со схемой 1 и схемой 2, схема 3 уменьшает один сигнальный слой и добавляет внутренний электрический слой. Несмотря на то, что объемы, подлежащие изменению, уменьшаются, В нем устранены общие версии программ 1 и 2.
1. Слой питания и слой земли тесно связаны.

2. Каждый сигнальный слой непосредственно примыкает к внутреннему электрическому слою и эффективно изолирован от других сигнальных слоев.
3. Siganl_2 (Inner_2) примыкает к двум внутренним электрическим слоям GND (Inner_1) и POWER (Inner_3), которые можно использовать для передачи высокоскоростных сигналов. Два внутренних электрических слоя могут эффективно экранировать внешние помехи для слоя Siganl_2 (Inner_2) и помехи Siganl_2 (Inner_2) для внешнего мира. всесторонне рассмотреть, схема 3, очевидно, является своего рода химией. С другой стороны, схема 3 также является широко используемой ламинированной структурой для 6-слойных плат. анализа двух приведенных выше примеров, я полагаю, что читатели имеют определенное представление о каскадной структуре, но в некоторых случаях определенная схема не может удовлетворить всем требованиям, для этого необходимо выбрать приоритет различных применений внедрения. К сожалению, из-за того, что ламинарный дизайн платы тесно связан с характерной фактической схемой, характеристики противопомеховой защиты и направленность дизайна различных схем различны. Так что на самом деле эти принципы не имеют определенного приоритета для справки. Но очевидно, что принцип проектирования 2 (внутренний слой источника питания и слой заземления должны быть тесно связаны) должен быть соблюден в первую очередь при проектировании, если необходимо передавать высокоскоростные сигналы в цепи, а затем принцип проектирования 3 (высокоскоростная передача сигнала). слой в цепи) должен быть сигнальным промежуточным слоем, а между двумя внутренними электрическими слоями) должно быть выполнено.

2.3 10-слойная плата
Типичная конструкция 10-слойной печатной платы
Общая последовательность проводки: ВЕРХ-ЗЕМЛЯ---сигнальный слой---силовой слой---ЗЕМЛЯ---сигнальный слой---силовой слой---сигнальный слой---ЗЕМЛЯ---НИЗ. сам по себе порядок подключения не обязательно фиксированный, но есть некоторые стандарты и принципы, ограничивающие его: например, верхние и нижние размеры верхнего слоя размещаются GND для обеспечения характеристики платы EMC; например, Каждый уровень сигнала используется в качестве исходного уровня уровня ВНД; питание, потребляемое на одной доске, имеет приоритет перед укладкой целой части меди; предполагаемый помехам, высокоскоростной печатных плат, а внутренний слой по переходу предпочтительнее, и так далее.