Γενικά, υπάρχουν δύο κύριοι κανόνες για το πλαστικοποιημένο σχέδιο:
1. Κάθε στρώμα δρομολόγησης πρέπει να έχει ένα παρακείμενο στρώμα αναφοράς (τροφοδοτικό ή σχηματισμός).
2. Το παρακείμενο κύριο στρώμα ισχύος και το έδαφος πρέπει να διατηρούνται σε ελάχιστη απόσταση για να παρέχουν μεγάλη χωρητικότητα ζεύξης.
Το παρακάτω είναι ένα παράδειγμα στοίβας δύο επιπέδων έως οκτώ επιπέδων:
Α. πλακέτα PCB μονής όψης και πλακέτα PCB διπλής όψης πλαστικοποιημένη
Για δύο στρώσεις, επειδή ο αριθμός των στρώσεων είναι μικρός, δεν υπάρχει πρόβλημα πλαστικοποίησης. Ο έλεγχος ακτινοβολίας EMI λαμβάνεται κυρίως υπόψη από την καλωδίωση και τη διάταξη.
Η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα των πλακών μονής και διπλής στρώσης γίνεται όλο και πιο εμφανής. Ο κύριος λόγος για αυτό το φαινόμενο είναι ότι η περιοχή του βρόχου σήματος είναι πολύ μεγάλη, γεγονός που όχι μόνο παράγει ισχυρή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, αλλά επίσης κάνει το κύκλωμα ευαίσθητο σε εξωτερικές παρεμβολές. Ο απλούστερος τρόπος βελτίωσης της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας μιας γραμμής είναι να μειωθεί η περιοχή βρόχου ενός κρίσιμου σήματος.
Κρίσιμο σήμα: Από την άποψη της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας, το κρίσιμο σήμα αναφέρεται κυρίως στο σήμα που παράγει ισχυρή ακτινοβολία και είναι ευαίσθητο στον έξω κόσμο. Τα σήματα που μπορούν να παράγουν ισχυρή ακτινοβολία είναι συνήθως περιοδικά σήματα, όπως χαμηλά σήματα ρολογιών ή διευθύνσεων. Τα ευαίσθητα σε παρεμβολές σήματα είναι αυτά με χαμηλά επίπεδα αναλογικών σημάτων.
Οι πλάκες μονής και διπλής στρώσης χρησιμοποιούνται συνήθως σε σχέδια προσομοίωσης χαμηλής συχνότητας κάτω από 10 KHz:
1) Δρομολογήστε τα καλώδια τροφοδοσίας στο ίδιο στρώμα με ακτινωτό τρόπο και ελαχιστοποιήστε το άθροισμα του μήκους των γραμμών.
2) Όταν περπατάτε το τροφοδοτικό και το καλώδιο γείωσης, κοντά το ένα στο άλλο. Τοποθετήστε ένα καλώδιο γείωσης κοντά στο καλώδιο σήματος του κλειδιού όσο πιο κοντά γίνεται. Έτσι, σχηματίζεται μια μικρότερη περιοχή βρόχου και μειώνεται η ευαισθησία της ακτινοβολίας διαφορικού τρόπου λειτουργίας σε εξωτερικές παρεμβολές. Όταν προστίθεται ένα καλώδιο γείωσης δίπλα στο καλώδιο σήματος, σχηματίζεται ένα κύκλωμα με τη μικρότερη περιοχή και το ρεύμα σήματος πρέπει να δρομολογηθεί μέσω αυτού του κυκλώματος αντί της άλλης διαδρομής γείωσης.
3)Εάν πρόκειται για πλακέτα κυκλώματος διπλής στρώσης, μπορεί να βρίσκεται στην άλλη πλευρά της πλακέτας κυκλώματος, κοντά στη γραμμή σήματος από κάτω, κατά μήκος της γραμμής σήματος σύρετε ένα καλώδιο γείωσης, μια γραμμή όσο το δυνατόν ευρύτερη. Η προκύπτουσα περιοχή κυκλώματος είναι ίση με το πάχος της πλακέτας κυκλώματος πολλαπλασιασμένο με το μήκος της γραμμής σήματος.
Β. Πλαστικοποίηση τεσσάρων στρώσεων
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Και για τα δύο αυτά ελασματοποιημένα σχέδια, το πιθανό πρόβλημα είναι το παραδοσιακό πάχος πλάκας 1,6 mm (62 mil). Η απόσταση των στρωμάτων θα γίνει μεγάλη, όχι μόνο ευνοϊκή για τον έλεγχο της σύνθετης αντίστασης, της ενδιάμεσης σύζευξης και της θωράκισης. Ειδικότερα, η μεγάλη απόσταση μεταξύ των στρωμάτων τροφοδοσίας μειώνει την χωρητικότητα της πλάκας και δεν ευνοεί το φιλτράρισμα του θορύβου.
Για το πρώτο σχήμα, χρησιμοποιείται συνήθως στην περίπτωση μεγάλου αριθμού μαρκών στον πίνακα. Αυτό το σχήμα μπορεί να έχει καλύτερη απόδοση SI, αλλά η απόδοση EMI δεν είναι τόσο καλή, η οποία ελέγχεται κυρίως από την καλωδίωση και άλλες λεπτομέρειες. Κύρια προσοχή: Ο σχηματισμός τοποθετείται στο στρώμα σήματος του πιο πυκνού στρώματος σήματος, που ευνοεί την απορρόφηση και την καταστολή της ακτινοβολίας. Αυξήστε την περιοχή της πλάκας για να αντικατοπτρίζει τον κανόνα 20H.
Για το δεύτερο σχήμα, χρησιμοποιείται συνήθως όπου η πυκνότητα του τσιπ στην πλακέτα είναι αρκετά χαμηλή και υπάρχει επαρκής περιοχή γύρω από το τσιπ για να τοποθετηθεί η απαιτούμενη ισχύς επίστρωση χαλκού. Σε αυτό το σχήμα, το εξωτερικό στρώμα του PCB είναι όλο το στρώμα και τα δύο μεσαία στρώματα είναι στρώμα σήματος/τροφοδοσίας. Η τροφοδοσία ρεύματος στο στρώμα σήματος δρομολογείται με μια ευρεία γραμμή, η οποία μπορεί να κάνει την αντίσταση διαδρομής του ρεύματος τροφοδοσίας χαμηλή, και η σύνθετη αντίσταση της διαδρομής μικροταινιών σήματος είναι επίσης χαμηλή και μπορεί επίσης να θωρακίσει την εσωτερική ακτινοβολία σήματος μέσω του εξωτερικού στρώμα. Από πλευράς ελέγχου EMI, αυτή είναι η καλύτερη διαθέσιμη δομή PCB 4 επιπέδων.
Κύρια προσοχή: τα δύο μεσαία στρώματα του σήματος, η απόσταση μεταξύ των στρωμάτων ανάμειξης ισχύος πρέπει να είναι ανοιχτή, η κατεύθυνση της γραμμής είναι κάθετη, αποφύγετε τη συνομιλία. Κατάλληλη περιοχή του πίνακα ελέγχου, που αντικατοπτρίζει τους κανόνες 20H. Εάν πρόκειται να ελεγχθεί η σύνθετη αντίσταση των καλωδίων, τοποθετήστε τα καλώδια πολύ προσεκτικά κάτω από τις χάλκινες νησίδες του τροφοδοτικού και τη γείωση. Επιπλέον, το τροφοδοτικό ή ο χαλκός τοποθέτησης θα πρέπει να διασυνδέονται όσο το δυνατόν περισσότερο για να εξασφαλίζεται συνδεσιμότητα DC και χαμηλής συχνότητας.
Γ. Πλαστικοποίηση έξι στρώσεων πλακών
Για το σχεδιασμό υψηλής πυκνότητας τσιπ και υψηλής συχνότητας ρολογιού, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ο σχεδιασμός της σανίδας 6 επιπέδων. Συνιστάται η μέθοδος πλαστικοποίησης:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Για αυτό το σχήμα, το σχήμα πλαστικοποίησης επιτυγχάνει καλή ακεραιότητα σήματος, με το στρώμα σήματος δίπλα στο στρώμα γείωσης, το στρώμα ισχύος σε συνδυασμό με το στρώμα γείωσης, η σύνθετη αντίσταση κάθε στρώματος δρομολόγησης μπορεί να ελεγχθεί καλά και και τα δύο στρώματα μπορούν να απορροφήσουν καλά μαγνητικές γραμμές . Επιπλέον, μπορεί να παρέχει καλύτερη διαδρομή επιστροφής για κάθε στρώμα σήματος υπό την προϋπόθεση της πλήρους τροφοδοσίας και σχηματισμού.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Για αυτό το σχήμα, αυτό το σχήμα ισχύει μόνο για την περίπτωση που η πυκνότητα της συσκευής δεν είναι πολύ υψηλή. Αυτό το στρώμα έχει όλα τα πλεονεκτήματα του ανώτερου στρώματος και το επίπεδο γείωσης του επάνω και του κάτω στρώματος είναι σχετικά πλήρες, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καλύτερο στρώμα θωράκισης. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το επίπεδο ισχύος πρέπει να βρίσκεται κοντά στο στρώμα που δεν είναι το κύριο συστατικό επίπεδο, επειδή το κάτω επίπεδο θα είναι πιο πλήρες. Επομένως, η απόδοση του EMI είναι καλύτερη από το πρώτο σχήμα.
Περίληψη: Για το σχέδιο της σανίδας έξι επιπέδων, η απόσταση μεταξύ του στρώματος ισχύος και του εδάφους θα πρέπει να ελαχιστοποιηθεί για να επιτευχθεί καλή ισχύς και σύζευξη γείωσης. Ωστόσο, παρόλο που το πάχος της πλάκας των 62 mil και η απόσταση μεταξύ των στρωμάτων είναι μειωμένα, εξακολουθεί να είναι δύσκολο να ελεγχθεί η απόσταση μεταξύ της κύριας πηγής ενέργειας και του στρώματος εδάφους πολύ μικρή. Σε σύγκριση με το πρώτο και το δεύτερο καθεστώς, το κόστος του δεύτερου καθεστώτος είναι πολύ αυξημένο. Επομένως, συνήθως επιλέγουμε την πρώτη επιλογή όταν στοιβάζουμε. Κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, ακολουθήστε τους κανόνες 20 ωρών και τους κανόνες του στρώματος καθρέφτη.
Δ. Πλαστικοποίηση οκτώ στρώσεων
1, Λόγω της κακής ικανότητας ηλεκτρομαγνητικής απορρόφησης και της μεγάλης αντίστασης ισχύος, αυτός δεν είναι ένας καλός τρόπος πλαστικοποίησης. Η δομή του έχει ως εξής:
1.Σήμα επιφάνειας 1 συστατικού, στρώμα καλωδίωσης microstrip
2.Σήμα 2 εσωτερική στρώση δρομολόγησης μικρολωρίδων, καλή στρώση δρομολόγησης (κατεύθυνση Χ)
3.Εδάφιο
4. Σήμα 3 Στρώμα δρομολόγησης λωρίδας, καλό στρώμα δρομολόγησης (κατεύθυνση Υ)
5.Σήμα 4 Στίβος δρομολόγησης καλωδίων
6.Δύναμη
7.Signal 5 εσωτερική στρώση καλωδίωσης microstrip
8.Σήμα 6 Στρώμα καλωδίωσης Microstrip
2. Είναι μια παραλλαγή της τρίτης λειτουργίας στοίβαξης. Λόγω της προσθήκης στρώματος αναφοράς, έχει καλύτερη απόδοση EMI και η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση κάθε στρώματος σήματος μπορεί να ελεγχθεί καλά
1.Σήμα επιφάνεια 1 συστατικού, στρώμα καλωδίωσης μικροταινιών, καλή στρώση καλωδίωσης
2. Επίγειο στρώμα, καλή ικανότητα απορρόφησης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
3.Σήμα 2 Στρώμα δρομολόγησης καλωδίων. Καλό στρώμα δρομολόγησης καλωδίων
4. Το στρώμα ισχύος και τα ακόλουθα στρώματα αποτελούν εξαιρετική ηλεκτρομαγνητική απορρόφηση 5. Στρώμα εδάφους
6.Σήμα 3 Στρώμα δρομολόγησης καλωδίων. Καλό στρώμα δρομολόγησης καλωδίων
7.Σχηματισμός ισχύος, με μεγάλη σύνθετη αντίσταση ισχύος
8.Σήμα 4 Στρώμα καλωδίου Microstrip. Καλό στρώμα καλωδίου
3, Η καλύτερη λειτουργία στοίβαξης, επειδή η χρήση του επιπέδου αναφοράς εδάφους πολλαπλών στρωμάτων έχει πολύ καλή ικανότητα γεωμαγνητικής απορρόφησης.
1.Σήμα επιφάνεια 1 συστατικού, στρώμα καλωδίωσης μικροταινιών, καλή στρώση καλωδίωσης
2. Επίγειο στρώμα, καλή ικανότητα απορρόφησης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
3.Σήμα 2 Στρώμα δρομολόγησης καλωδίων. Καλό στρώμα δρομολόγησης καλωδίων
4. Το στρώμα ισχύος και τα ακόλουθα στρώματα αποτελούν εξαιρετική ηλεκτρομαγνητική απορρόφηση 5. Στρώμα εδάφους
6.Σήμα 3 Στρώμα δρομολόγησης καλωδίων. Καλό στρώμα δρομολόγησης καλωδίων
7. Επίγειο στρώμα, καλύτερη ικανότητα απορρόφησης ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
8.Σήμα 4 Στρώμα καλωδίου Microstrip. Καλό στρώμα καλωδίου
Η επιλογή του πόσα επίπεδα θα χρησιμοποιηθούν και του τρόπου χρήσης των επιπέδων εξαρτάται από τον αριθμό των δικτύων σήματος στην πλακέτα, την πυκνότητα της συσκευής, την πυκνότητα του PIN, τη συχνότητα σήματος, το μέγεθος της πλακέτας και πολλούς άλλους παράγοντες. Πρέπει να λάβουμε υπόψη αυτούς τους παράγοντες. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των δικτύων σήματος, όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα της συσκευής, όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα PIN, τόσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του σχεδιασμού του σήματος όσο το δυνατόν περισσότερο. Για καλή απόδοση EMI, είναι καλύτερο να διασφαλίσετε ότι κάθε επίπεδο σήματος έχει το δικό του επίπεδο αναφοράς.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουν-26-2023
