Công nghệ PCB - Những điều cần lưu ý trong thiết kế laminate PCB

Cần chú ý đến những vấn đề nào trong thiết kế bảng mạch PCB? Hãy để kỹ sư cho bạn biết.

Có hai quy tắc cần tuân theo khi thực hiện thiết kế laminate:

1) Mỗi lớp cáp phải có một lớp tham chiếu liền kề (nguồn điện hoặc hình thành);

2) Các lớp điện và cấu trúc chính liền kề nên được giữ riêng biệt để cung cấp điện dung ghép nối lớn hơn.

Hãy lấy ví dụ về hai, bốn và sáu tấm ván để minh họa:

1. Lamination PCB khối đơn và PCB khối đôi

Đối với bảng hai lớp, điều khiển bức xạ EMI chủ yếu được xem xét về hệ thống dây và bố trí.

Khả năng tương thích điện từ của các tấm một và hai lớp ngày càng nổi bật. Nguyên nhân chính của hiện tượng này là do diện tích vòng tín hiệu quá lớn, không chỉ tạo ra bức xạ điện từ mạnh mà còn khiến mạch nhạy cảm với nhiễu bên ngoài. Cải thiện khả năng tương thích điện từ

Trong mạch, cách đơn giản là giảm diện tích vòng lặp của tín hiệu quan trọng; Các tín hiệu quan trọng chủ yếu đề cập đến các tín hiệu tạo ra bức xạ mạnh và các tín hiệu nhạy cảm với thế giới bên ngoài.

Veneer và đôi thường được sử dụng trong các thiết kế tương tự tần số thấp dưới 10KHz:

1) Nguồn điện được định tuyến trong hình dạng xuyên tâm trong cùng một lớp với tổng chiều dài đường dây;

2) Gần nhau khi cáp nguồn và cáp nối đất được kết nối; Đặt cáp nối đất bên cạnh cáp tín hiệu chính. Cáp nối đất phải càng gần cáp tín hiệu càng tốt. Theo cách này, diện tích vòng lặp nhỏ hơn được hình thành và độ nhạy của bức xạ mô đun khác biệt đối với nhiễu bên ngoài bị giảm.

3) Nếu đó là bảng mạch hai lớp, bạn có thể đặt dây nối đất ở phía bên kia của bảng, gần đường tín hiệu bên dưới, dọc theo đường tín hiệu, càng rộng càng tốt.

2. Bốn tấm ván trong một chồng

1.SIG-GND（PWRS）-PWRS（GND）-SIG。

2.GND-SIG（PWRS）-SIG（PWM RS）-GND；

Hai thiết kế xếp chồng trên là những vấn đề tiềm ẩn đối với độ dày tấm 1,6mm (62mil) truyền thống. Khoảng cách giữa các lớp sẽ trở nên rất lớn và không có lợi cho việc kiểm soát trở kháng, ghép nối giữa các lớp và che chắn. Đặc biệt, khoảng cách giữa các lớp điện lớn, làm giảm điện dung tấm và không có lợi cho bộ lọc tiếng ồn.

Chương trình này thường được áp dụng trong trường hợp có nhiều chip hơn trên bảng. Chương trình này cho phép hiệu suất SI tốt hơn, nhưng không tốt cho hiệu suất EMI. Nó chủ yếu được điều khiển bởi hệ thống dây điện và các chi tiết khác.

Sơ đồ thứ hai thường được áp dụng khi mật độ chip trên bảng đủ thấp và có đủ diện tích xung quanh chip. Trong sơ đồ này, PCB bao gồm một lớp bên ngoài và hai lớp tín hiệu/nguồn điện ở giữa. Từ quan điểm điều khiển EMI, đây là cấu trúc PCB 4 lớp hiện có.

Cần chú ý chính đến khoảng cách giữa tín hiệu trung gian và lớp hỗn hợp công suất, và hướng của đường dây phải thẳng đứng để tránh nhiễu xuyên âm. Khu vực bảng điều khiển thích hợp, phản ánh quy tắc 20H.

3. Sáu tấm ván trong một chồng

Đối với các thiết kế có mật độ chip cao và tần số xung nhịp cao, thiết kế của tấm 6 lớp nên được xem xét và phương pháp cán được khuyến nghị:

1） SIG-GND-SIG-PWRS-GND-SIG。

Lớp tín hiệu liền kề với lớp hình thành và lớp nguồn được ghép nối với lớp hình thành. Trở kháng của mỗi lớp dây có thể được kiểm soát tốt và cả hai lớp có thể hấp thụ dây từ tốt.

2） GND-SIG-GND-PWRS SIG-GND；

Sơ đồ này chỉ được sử dụng trong các trường hợp mật độ thiết bị không cao, lớp này có tất cả các ưu điểm của lớp trên, và lớp trên cùng và lớp dưới cùng của lớp tiếp xúc tương đối hoàn chỉnh, có thể hoạt động như một lớp che chắn tốt hơn. Do đó, EMI hoạt động tốt hơn chương trình này.

Kết luận: So sánh kế hoạch đầu tiên với kế hoạch thứ hai, kế hoạch thứ hai sẽ tốn kém hơn nhiều. Vì vậy, chúng ta thường chọn một giải pháp khi xếp chồng lên nhau.