คุณเข้าใจกฎสองข้อของการออกแบบลามิเนต PCB หรือไม่?

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างของสแต็กสองชั้นถึงแปดชั้น:

• A. บอร์ด PCB ด้านเดียวและบอร์ด PCB สองด้านเคลือบ

สำหรับสองชั้นเนื่องจากจำนวนชั้นมีน้อยจึงไม่มีปัญหาการเคลือบการควบคุมการแผ่รังสี EMI พิจารณาจากการเดินสายไฟและโครงร่างเป็นหลัก

ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแผ่นชั้นเดียวและสองชั้นมีความโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆสาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้คือพื้นที่ของลูปสัญญาณมีขนาดใหญ่เกินไป ซึ่งไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงเท่านั้น แต่ยังทำให้วงจรไวต่อการรบกวนจากภายนอกอีกด้วยวิธีที่ง่ายที่สุดในการปรับปรุงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของสายคือการลดพื้นที่ลูปของสัญญาณวิกฤต

สัญญาณวิกฤต: จากมุมมองของความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า สัญญาณวิกฤตส่วนใหญ่หมายถึงสัญญาณที่ก่อให้เกิดการแผ่รังสีที่รุนแรงและมีความไวต่อโลกภายนอกสัญญาณที่สามารถผลิตรังสีที่รุนแรงได้มักจะเป็นสัญญาณเป็นระยะ เช่น สัญญาณนาฬิกาหรือที่อยู่ต่ำสัญญาณที่ไวต่อการรบกวนคือสัญญาณที่มีสัญญาณแอนะล็อกในระดับต่ำ

โดยทั่วไปแล้วเพลตชั้นเดียวและสองชั้นจะใช้ในการออกแบบการจำลองความถี่ต่ำที่ต่ำกว่า 10KHz:

1) เดินสายไฟบนชั้นเดียวกันในลักษณะรัศมี และลดผลรวมของความยาวของเส้นให้เหลือน้อยที่สุด

2) เมื่อเดินสายไฟและสายดินให้ชิดกันวางสายกราวด์ใกล้กับสายสัญญาณกุญแจให้ใกล้ที่สุดดังนั้นพื้นที่ลูปที่เล็กลงจึงเกิดขึ้นและความไวของการแผ่รังสีโหมดดิฟเฟอเรนเชียลต่อการรบกวนจากภายนอกจะลดลงเมื่อเพิ่มสายกราวด์ถัดจากสายสัญญาณ จะเกิดวงจรที่มีพื้นที่น้อยที่สุด และกระแสสัญญาณจะต้องถูกส่งผ่านวงจรนี้มากกว่าเส้นทางกราวด์อื่น

3) ถ้าเป็นแผงวงจรสองชั้นก็สามารถอยู่ที่อีกด้านหนึ่งของแผงวงจรใกล้กับสายสัญญาณด้านล่างตามแนวสายสัญญาณผ้าสายกราวด์เป็นเส้นที่กว้างที่สุดพื้นที่วงจรที่ได้จะเท่ากับความหนาของแผงวงจรคูณด้วยความยาวของสายสัญญาณ

• B. การเคลือบสี่ชั้น 

1. ซิก-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG; 

2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND; 

สำหรับการออกแบบลามิเนตทั้งสองนี้ ปัญหาที่อาจเกิดขึ้นคือความหนาของแผ่นแบบดั้งเดิมที่ 1.6 มม. (62mil)ระยะห่างของชั้นจะมีขนาดใหญ่ ไม่เพียงแต่เอื้อต่อการควบคุมความต้านทาน การมีเพศสัมพันธ์ระหว่างชั้นและการป้องกันโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ระยะห่างขนาดใหญ่ระหว่างชั้นแหล่งจ่ายไฟจะช่วยลดความจุของเพลต และไม่เอื้อต่อการกรองสัญญาณรบกวน

สำหรับโครงร่างแรก มักใช้ในกรณีที่มีชิปจำนวนมากบนบอร์ดโครงการนี้สามารถได้รับประสิทธิภาพ SI ที่ดีขึ้น แต่ประสิทธิภาพของ EMI นั้นไม่ดีนัก ซึ่งส่วนใหญ่จะถูกควบคุมโดยการเดินสายไฟและรายละเอียดอื่นๆความสนใจหลัก: การก่อตัวถูกวางไว้ในชั้นสัญญาณของชั้นสัญญาณที่มีความหนาแน่นมากที่สุด ซึ่งเอื้อต่อการดูดซับและการปราบปรามของรังสีเพิ่มพื้นที่แผ่นให้สะท้อนกฎ 20H

สำหรับรูปแบบที่สอง โดยปกติจะใช้ในกรณีที่ความหนาแน่นของชิปบนบอร์ดต่ำเพียงพอ และมีพื้นที่รอบๆ ชิปเพียงพอที่จะวางการเคลือบทองแดงกำลังตามที่ต้องการในรูปแบบนี้ ชั้นนอกของ PCB เป็นชั้นทั้งหมด และสองชั้นตรงกลางเป็นชั้นสัญญาณ/พลังงานแหล่งจ่ายไฟบนชั้นสัญญาณถูกกำหนดเส้นทางด้วยเส้นกว้าง ซึ่งสามารถทำให้อิมพีแดนซ์ของเส้นทางของกระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟต่ำ และความต้านทานของเส้นทางไมโครสตริปสัญญาณก็ต่ำเช่นกัน และยังสามารถป้องกันรังสีสัญญาณภายในผ่านด้านนอก ชั้น.จากมุมมองของการควบคุม EMI นี่คือโครงสร้าง PCB 4 ชั้นที่ดีที่สุดที่มีอยู่

ความสนใจหลัก: กลางสองชั้นของสัญญาณ ควรเปิดระยะห่างชั้นผสมพลังงาน ทิศทางของเส้นเป็นแนวตั้ง หลีกเลี่ยง crosstalk;พื้นที่แผงควบคุมที่เหมาะสม สะท้อนถึงกฎ 20Hหากต้องควบคุมอิมพีแดนซ์ของสายไฟ ให้วางสายไฟไว้ใต้เกาะทองแดงของแหล่งจ่ายไฟและกราวด์อย่างระมัดระวังนอกจากนี้ควรเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟหรือทองแดงที่เชื่อมต่อกันให้มากที่สุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อ DC และความถี่ต่ำ

• C. การเคลือบแผ่นหกชั้น

สำหรับการออกแบบที่มีความหนาแน่นของชิปสูงและความถี่สัญญาณนาฬิกาสูง ควรพิจารณาการออกแบบบอร์ด 6 ชั้นแนะนำให้ใช้วิธีการเคลือบ:

1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG; 

สำหรับโครงการนี้ โครงการเคลือบได้รับความสมบูรณ์ของสัญญาณที่ดี โดยชั้นสัญญาณที่อยู่ติดกับชั้นกราวด์ ชั้นพลังงานจับคู่กับชั้นกราวด์ ความต้านทานของชั้นเส้นทางแต่ละชั้นสามารถควบคุมได้ดี และทั้งสองชั้นสามารถดูดซับเส้นแม่เหล็กได้ดี .นอกจากนี้ยังสามารถให้เส้นทางกลับที่ดีขึ้นสำหรับแต่ละชั้นสัญญาณภายใต้เงื่อนไขของแหล่งจ่ายไฟและการสร้างที่สมบูรณ์