Generelt er der to hovedregler for lamineret design:
1. Hvert routinglag skal have et tilstødende referencelag (strømforsyning eller formation);
2. Det tilstødende hovedstrømslag og jorden bør holdes i en minimumsafstand for at give en stor koblingskapacitans;
Følgende er et eksempel på en stak med to til otte lag:
A. Enkeltsidet printkort og dobbeltsidet printkort lamineret
For to lag, fordi antallet af lag er lille, er der intet lamineringsproblem. EMI-strålingskontrol tages primært i betragtning ud fra ledningsføring og layout;
Den elektromagnetiske kompatibilitet af enkeltlags- og dobbeltlagsplader bliver mere og mere fremtrædende. Hovedårsagen til dette fænomen er, at signalsløjfens areal er for stort, hvilket ikke kun producerer stærk elektromagnetisk stråling, men også gør kredsløbet følsomt over for ekstern interferens. Den enkleste måde at forbedre en linjes elektromagnetiske kompatibilitet på er at reducere sløjfearealet af et kritisk signal.
Kritisk signal: Fra et elektromagnetisk kompatibilitetsperspektiv refererer et kritisk signal primært til signaler, der producerer stærk stråling og er følsomme over for omverdenen. Signaler, der kan producere stærk stråling, er normalt periodiske signaler, såsom lave signaler fra ure eller adresser. Interferensfølsomme signaler er dem med lave niveauer af analoge signaler.
Enkelt- og dobbeltlagsplader bruges normalt i lavfrekvente simuleringsdesigns under 10 kHz:
1) Før strømkablerne radialt på samme lag, og minimer summen af ledningernes længde;
2) Når strømforsyningen og jordledningen føres tæt på hinanden, skal de lægges så tæt som muligt på hinanden. Læg en jordledning nær nøglesignalledningen. Derved dannes et mindre sløjfeområde, og følsomheden af differentialmodestråling over for ekstern interferens reduceres. Når en jordledning tilføjes ved siden af signalledningen, dannes et kredsløb med det mindste areal, og signalstrømmen skal ledes gennem dette kredsløb i stedet for den anden jordbane.
3) Hvis det er et dobbeltlags printkort, kan det placeres på den anden side af printkortet, tæt på signallinjen nedenunder, og langs signallinjestoffet lægge en jordledning, en linje så bred som muligt. Det resulterende kredsløbsareal er lig med printkortets tykkelse ganget med signallinjens længde.
B. Laminering af fire lag
1. Sig-jord (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
For begge disse laminerede designs er det potentielle problem den traditionelle pladetykkelse på 1,6 mm (62 mil). Lagafstanden vil blive stor, hvilket ikke kun er befordrende for styreimpedans, mellemlagskobling og afskærmning; især reducerer den store afstand mellem strømforsyningslagene pladens kapacitans og er ikke befordrende for støjfiltrering.
For den første ordning bruges den normalt i tilfælde af et stort antal chips på kortet. Denne ordning kan opnå bedre SI-ydeevne, men EMI-ydeevnen er ikke så god, hvilket primært styres af ledninger og andre detaljer. Hovedopmærksomhed: Dannelsen placeres i signallaget med det tætteste signallag, hvilket bidrager til absorption og undertrykkelse af stråling; Øg pladearealet for at afspejle 20H-reglen.
Til den anden ordning bruges den normalt, hvor chipdensiteten på kortet er lav nok, og der er tilstrækkeligt område omkring chippen til at placere den nødvendige kobberbelægning. I denne ordning er det ydre lag af printkortet udelukkende stratum, og de to midterste lag er signal/effektlag. Strømforsyningen på signallaget er ført med en bred ledning, hvilket kan gøre strømforsyningsstrømmens impedans lav, og impedansen af signalmikrostripbanen er også lav, og kan også afskærme den indre signalstråling gennem det ydre lag. Fra et EMI-kontrolsynspunkt er dette den bedste 4-lags printkortstruktur, der er tilgængelig.
Hovedopmærksomhed: De to midterste signallag, afstanden mellem effektblandingslagene skal være åben, linjens retning skal være lodret, krydstale skal undgås. Passende kontrolpanelområde skal afspejle 20H-reglerne. Hvis ledningernes impedans skal styres, skal ledningerne meget omhyggeligt lægges under kobberøerne i strømforsyningen og jord. Derudover skal strømforsyningen eller kobberforbindingen være så tæt forbundet som muligt for at sikre DC- og lavfrekvensforbindelse.
C. Laminering af seks lag plader
Til design med høj chipdensitet og høj clockfrekvens bør designet af 6-lags printkort overvejes. Lamineringsmetoden anbefales:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
I denne ordning opnår lamineringsordningen god signalintegritet, hvor signallaget støder op til jordingslaget, effektlaget parres med jordingslaget, impedansen af hvert routinglag kan kontrolleres godt, og begge lag kan absorbere magnetiske linjer godt. Derudover kan det give en bedre returvej for hvert signallag under forudsætning af fuldstændig strømforsyning og -dannelse.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
For denne ordning gælder denne ordning kun for tilfælde, hvor komponenttætheden ikke er særlig høj. Dette lag har alle fordelene ved det øvre lag, og jordplanet for det øvre og nedre lag er relativt komplet, hvilket kan bruges som et bedre afskærmningslag. Det er vigtigt at bemærke, at effektlaget skal være tæt på det lag, der ikke er hovedkomponentplanet, da bundplanet vil være mere komplet. Derfor er EMI-ydeevnen bedre end den første ordning.
Resumé: For skemaet med sekslagsplader bør afstanden mellem strømforsyningslaget og jordlaget minimeres for at opnå god strøm- og jordkobling. Selvom pladetykkelsen på 62 mm og afstanden mellem lagene reduceres, er det stadig vanskeligt at kontrollere afstanden mellem hovedstrømkilden og jordlaget meget lille. Sammenlignet med det første og det andet skema er omkostningerne ved det andet skema betydeligt forhøjede. Derfor vælger vi normalt den første mulighed, når vi stabler. Under design følger vi 20H-reglerne og spejllagsreglerne.
D. Laminering af otte lag
1. På grund af den dårlige elektromagnetiske absorptionskapacitet og den store effektimpedans er dette ikke en god lamineringsmetode. Dens struktur er som følger:
1. Signal 1 komponentoverflade, mikrostrip-ledningslag
2. Signal 2 internt mikrostrip routinglag, godt routinglag (X-retning)
3. Jord
4. Signal 3 Strip linje routinglag, godt routinglag (Y-retning)
5. Signal 4 Kabelføringslag
6. Strøm
7. Signal 5 internt mikrostrip-ledningslag
8. Signal 6 Microstrip ledningslag
2. Det er en variant af den tredje stablingstilstand. På grund af tilføjelsen af referencelaget har den bedre EMI-ydeevne, og den karakteristiske impedans for hvert signallag kan styres godt.
1. Signal 1 komponentoverflade, mikrostrip-ledningslag, godt ledningslag
2. Jordlag, god absorptionsevne for elektromagnetiske bølger
3. Signal 2 Kabelføringslag. Godt kabelføringslag
4. Effektlaget og de følgende lag udgør fremragende elektromagnetisk absorption. 5. Jordlaget
6. Signal 3 Kabelføringslag. Godt kabelføringslag
7. Kraftdannelse, med stor effektimpedans
8. Signal 4 Microstrip kabellag. Godt kabellag
3. Den bedste stablingstilstand, fordi brugen af et flerlags jordreferenceplan har en meget god geomagnetisk absorptionskapacitet.
1. Signal 1 komponentoverflade, mikrostrip-ledningslag, godt ledningslag
2. Jordlag, god absorptionsevne for elektromagnetiske bølger
3. Signal 2 Kabelføringslag. Godt kabelføringslag
4. Effektlaget og de følgende lag udgør fremragende elektromagnetisk absorption. 5. Jordlaget
6. Signal 3 Kabelføringslag. Godt kabelføringslag
7. Jordlag, bedre absorptionsevne for elektromagnetiske bølger
8. Signal 4 Microstrip kabellag. Godt kabellag
Valget af, hvor mange lag der skal bruges, og hvordan lagene skal bruges, afhænger af antallet af signalnetværk på kortet, enhedens tæthed, PIN-tæthed, signalfrekvens, kortets størrelse og mange andre faktorer. Vi skal tage disse faktorer i betragtning. Jo flere signalnetværk der er, desto højere enhedens tæthed, desto højere PIN-tæthed, desto højere frekvens bør signaldesignet anvendes så vidt muligt. For god EMI-ydeevne er det bedst at sikre, at hvert signallag har sit eget referencelag.
Opslagstidspunkt: 26. juni 2023
