PCB የታሸገ የንድፍ ንብርብር አቀማመጥ መርህ እና የጋራ የታሸገ መዋቅር

ዲዛይን ከመደረጉ በፊት ባለብዙ ተጫዋች ፒሲቢ ሰሌዳ፣ ንድፍ አውጪው በመጀመሪያ የወረዳ ሰሌዳውን መዋቅር በወረዳው ሚዛን፣ በሰርክዩር ቦርድ መጠን እና በኤሌክትሮማግኔቲክ ተኳኋኝነት (EMC) መስፈርቶች ማለትም 4 ንብርብሮችን፣ 6 ንጣፎችን ወይም ተጨማሪ የወረዳ ሰሌዳዎችን ለመጠቀም መወሰን አለበት። . የንብርቦቹን ብዛት ከወሰኑ በኋላ የውስጥ ኤሌክትሪክ ንጣፎችን የት እንደሚቀመጡ እና በእነዚህ ንብርብሮች ላይ የተለያዩ ምልክቶችን እንዴት ማሰራጨት እንደሚችሉ ይወስኑ. ይህ የባለብዙ ሽፋን PCB ቁልል መዋቅር ምርጫ ነው።

ipcb

የታሸገ መዋቅር በ PCB ሰሌዳዎች የ EMC አፈፃፀም ላይ ተጽእኖ የሚያሳድር አስፈላጊ ነገር ነው, እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነትን ለመግታትም ጠቃሚ ዘዴ ነው. ይህ መጣጥፍ የባለብዙ ተደራቢ PCB ቦርድ ቁልል መዋቅርን ተዛማጅ ይዘት ያስተዋውቃል።

የኃይል, የመሬት እና የሲግናል ንብርብሮች ብዛት ከተወሰነ በኋላ, አንጻራዊ አደረጃጀታቸው እያንዳንዱ PCB መሐንዲስ ሊያስወግደው የማይችለው ርዕስ ነው;

የንብርብር አቀማመጥ አጠቃላይ መርህ

1. ባለ ብዙ ሽፋን PCB ቦርድ የታሸገውን መዋቅር ለመወሰን, ተጨማሪ ምክንያቶችን ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል. ከሽቦ አተያይ አንፃር፣ ብዙ ንብርብሮች፣ ሽቦው የተሻለ ይሆናል፣ ነገር ግን የቦርድ ማምረቻ ዋጋ እና አስቸጋሪነት ይጨምራል። ለአምራቾች, የታሸገው መዋቅር የተመጣጠነ ነው ወይም አይደለም, የ PCB ቦርዶች ሲመረቱ ትኩረት ሊሰጠው የሚገባው ትኩረት ነው, ስለዚህ የንብርብሮች ቁጥር ምርጫ በጣም ጥሩውን ሚዛን ለማግኘት የሁሉም ገጽታዎች ፍላጎቶች ግምት ውስጥ ማስገባት አለባቸው. ልምድ ላላቸው ዲዛይነሮች የቅድመ ዝግጅት ክፍሎችን ካጠናቀቁ በኋላ የ PCB ሽቦ ማሰሻውን ትንተና ላይ ያተኩራሉ. የወረዳ ቦርድ ያለውን የወልና ጥግግት ለመተንተን ከሌሎች EDA መሣሪያዎች ጋር ያዋህዳል; ከዚያም የሲግናል ንብርብሮችን ቁጥር ለመወሰን እንደ ልዩነት መስመሮች, ስሱ ሲግናል መስመሮች, ወዘተ እንደ ልዩ የወልና መስፈርቶች ጋር ምልክት መስመሮች ቁጥር እና አይነቶች synthesize; ከዚያም እንደ የኃይል አቅርቦት አይነት, ማግለል እና ፀረ-ጣልቃ ገብነት የውስጥ ኤሌክትሪክ ንብርብሮችን ቁጥር ለመወሰን የሚያስፈልጉ መስፈርቶች. በዚህ መንገድ, የጠቅላላው የወረዳ ሰሌዳ የንብርብሮች ብዛት በመሠረቱ ይወሰናል.

2. የንጥረቱ ወለል (ሁለተኛው ንብርብር) የታችኛው ክፍል የመሳሪያውን መከላከያ ሽፋን እና የማጣቀሻውን የላይኛው ሽቦ የሚያቀርበው የመሬት አውሮፕላን ነው; ስሜታዊው የሲግናል ንብርብር ከውስጥ ኤሌክትሪክ ሽፋን (የውስጥ ሃይል/የመሬት ንብርብር) አጠገብ መሆን አለበት፣ ትልቁን የውስጥ ኤሌክትሪክ ሽፋን የመዳብ ፊልም ለምልክት ንብርብር መከላከያ ይሰጣል። በወረዳው ውስጥ ያለው ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የሲግናል ማስተላለፊያ ንብርብር የምልክት መካከለኛ ንብርብር እና በሁለት ውስጣዊ የኤሌክትሪክ ንብርብሮች መካከል የተጣበቀ መሆን አለበት. በዚህ መንገድ የሁለቱ ውስጣዊ የኤሌትሪክ ንጣፎች የመዳብ ፊልም ለከፍተኛ ፍጥነት የሲግናል ስርጭት ኤሌክትሮማግኔቲክ መከላከያ ያቀርባል, እና በተመሳሳይ ጊዜ በሁለቱ ውስጣዊ የኤሌክትሪክ ንጣፎች መካከል ያለውን የከፍተኛ ፍጥነት ምልክት ጨረሮችን ያለምንም ምክንያት በትክክል ይገድባል. የውጭ ጣልቃገብነት.

3. ሁሉም የምልክት ሽፋኖች ወደ መሬቱ አውሮፕላን በተቻለ መጠን ቅርብ ናቸው;

4. በቀጥታ እርስ በርስ የተያያዙ ሁለት የምልክት ሽፋኖችን ለማስወገድ ይሞክሩ; በአጎራባች የምልክት ንጣፎች መካከል የክርክር ልውውጥን ለማስተዋወቅ ቀላል ነው ፣ ይህም የወረዳ ተግባር ውድቀት ያስከትላል። በሁለቱ የምልክት ንብርብሮች መካከል የምድር አውሮፕላን መጨመር ውጤታማ የንግግር ልውውጥን ያስወግዳል።

5. ዋናው የኃይል ምንጭ በተመጣጣኝ ሁኔታ በተቻለ መጠን ቅርብ ነው;

6. የታሸገውን መዋቅር ሲሜትሪ ግምት ውስጥ ያስገቡ.

7. ለማዘርቦርድ የንብርብር አቀማመጥ አሁን ያሉት ማዘርቦርዶች ትይዩ የረጅም ርቀት ሽቦዎችን ለመቆጣጠር አስቸጋሪ ነው። ከ 50MHZ በላይ ላለው የቦርድ ደረጃ የአሠራር ድግግሞሽ (ከ 50MHZ በታች ያለውን ሁኔታ ይመልከቱ ፣ እባክዎን በትክክል ዘና ይበሉ) ፣ መርሆውን ለማዘጋጀት ይመከራል ።

የመለዋወጫው ወለል እና የመገጣጠም ወለል ሙሉ በሙሉ የመሬት አውሮፕላን (ጋሻ) ናቸው ፣ ምንም ተያያዥ ትይዩ ሽቦዎች የሉም ፣ ሁሉም የምልክት ሽፋኖች ከመሬት አውሮፕላን ጋር በተቻለ መጠን ቅርብ ናቸው ፣

የቁልፍ ምልክቱ ከመሬት ጋር የተያያዘ ሲሆን ክፋዩን አያልፍም.

ማሳሰቢያ: የተወሰኑ የ PCB ንብርብሮችን ሲያዘጋጁ, ከላይ ያሉት መርሆዎች በተለዋዋጭነት ሊታወቁ ይገባል. ከላይ በተጠቀሱት መርሆዎች ግንዛቤ ላይ በመመርኮዝ እንደ ነጠላ ቦርድ ትክክለኛ መስፈርቶች እንደ: ቁልፍ ሽቦ ንብርብር, የኃይል አቅርቦት, የመሬት አውሮፕላን ክፍፍል አስፈላጊ እንደሆነ, ወዘተ, የንብርብሮች ዝግጅትን ይወስኑ እና አታድርጉ. ዝም ብለው ገልብጠው ወይም ያዙት።

8. በርካታ የተመሰረቱ የውስጥ ኤሌክትሪክ ንጣፎች የከርሰ ምድር መከላከያን ውጤታማ በሆነ መንገድ ይቀንሳሉ. ለምሳሌ, የ A ሲግናል ንብርብር እና የ B ሲግናል ንብርብር የተለየ የመሬት አውሮፕላኖችን ይጠቀማሉ, ይህም የጋራ ሁነታ ጣልቃገብነትን በትክክል ይቀንሳል.

በብዛት ጥቅም ላይ የዋለው የተነባበረ መዋቅር: 4-ንብርብር ሰሌዳ

የሚከተለው የባለ 4-ንብርብር ቦርድ ምሳሌን በመጠቀም የተለያዩ የታሸጉ አወቃቀሮችን አደረጃጀት እና ጥምርን እንዴት ማሻሻል እንደሚቻል ያሳያል።

በተለምዶ ጥቅም ላይ ለሚውሉ ባለ 4-ንብርብር ሰሌዳዎች, የሚከተሉት የመቆለል ዘዴዎች (ከላይ ወደ ታች) አሉ.

(1) ሲጋንል_1 (ከላይ)፣ ጂኤንዲ (ውስጣዊ_1)፣ ኃይል (ውስጣዊ_2)፣ ሲጋንል_2 (ታች)።

(2) Siganl_1 (ከላይ)፣ POWER (ውስጣዊ_1)፣ ጂኤንዲ (ውስጣዊ_2)፣ ሲጋንል_2 (ታች)።

(3) ኃይል (ከላይ)፣ Siganl_1 (ውስጣዊ_1)፣ ጂኤንዲ (ውስጣዊ_2)፣ ሲጋንል_2 (ታች)።

በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው, አማራጭ 3 በሃይል ንብርብር እና በመሬቱ ንብርብር መካከል ውጤታማ የሆነ ትስስር ስለሌለው መወሰድ የለበትም.

ከዚያም አማራጮች 1 እና 2 እንዴት መመረጥ አለባቸው?

በተለመደው ሁኔታ ዲዛይነሮች እንደ ባለ 1-ንብርብር ቦርድ መዋቅር አማራጭ 4 ይመርጣሉ. ለምርጫው ምክንያቱ አማራጭ 2 መቀበል ስለማይችል ሳይሆን የአጠቃላይ PCB ቦርድ አካላትን ከላይኛው ሽፋን ላይ ብቻ ስለሚያስቀምጥ አማራጭ 1 ን መቀበሉ የበለጠ ተገቢ ነው.

ነገር ግን አካላት በሁለቱም የላይኛው እና የታችኛው ክፍል ላይ መቀመጥ ሲፈልጉ እና በውስጣዊው የሃይል ሽፋን እና በመሬቱ ንብርብር መካከል ያለው የዲኤሌክትሪክ ውፍረት ትልቅ ሲሆን መጋጠሚያው ደካማ ሲሆን, የትኛው ንብርብር ያነሰ የሲግናል መስመሮች እንዳሉት ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል. ለአማራጭ 1፣ በታችኛው ንብርብር ላይ ያነሱ የሲግናል መስመሮች አሉ፣ እና ትልቅ ቦታ ያለው የመዳብ ፊልም ከ POWER ንብርብር ጋር ለማጣመር ሊያገለግል ይችላል። በተቃራኒው, ክፍሎቹ በዋናነት ከታች ንብርብር ላይ ከተደረደሩ, ምርጫ 2 ቦርዱን ለመሥራት ጥቅም ላይ መዋል አለበት.

የታሸገ መዋቅር ከተቀበለ, የኃይል ሽፋኑ እና የመሬቱ ንብርብር ቀድሞውኑ ተጣምረዋል. የሲሜትሪ መስፈርቶችን ከግምት ውስጥ በማስገባት እቅድ 1 በአጠቃላይ ተቀባይነት አለው.

ባለ 6-ንብርብር ሰሌዳ

የ 4-ንብርብር ቦርድ ያለውን laminated መዋቅር ትንተና ካጠናቀቀ በኋላ, የሚከተለውን 6-ንብርብር ቦርድ ጥምረት ምሳሌ እና 6-ንብርብር ቦርድ እና ተመራጭ ዘዴ ለማሳየት ምሳሌ ይጠቀማል.

(1) ሲጋንል_1 (ከላይ)፣ ጂኤንዲ (ውስጣዊ_1)፣ ሲጋንል_2 (ውስጣዊ_2)፣ ሲጋን_3 (ውስጣዊ_3)፣ ሃይል (ውስጣዊ_4)፣ ሲጋን_4 (ታች)።

መፍትሄ 1 4 ሲግናል ንብርብሮች እና 2 የውስጥ ኃይል / የመሬት ንብርብሮች, ተጨማሪ ሲግናል ንብርብሮች ጋር ይጠቀማል, ክፍሎች መካከል ሽቦ ሥራ ምቹ ነው, ነገር ግን የዚህ መፍትሔ ጉድለቶች ደግሞ ይበልጥ ግልጽ ናቸው, ይህም በሚከተሉት ሁለት ገጽታዎች ውስጥ ይታያል.

① የኃይል አውሮፕላኑ እና የምድር አውሮፕላን በጣም የተራራቁ ናቸው, እና በበቂ ሁኔታ የተጣመሩ አይደሉም.

② የሲግናል ንብርብሩ Siganl_2 (Inner_2) እና Siganl_3 (Inner_3) በቀጥታ የተጎራባች ናቸው፣ ስለዚህ ሲግናል ማግለሉ ጥሩ አይደለም እና ንግግሮች ለመከሰት ቀላል ናቸው።

(2) Siganl_1 (ከላይ)፣ Siganl_2 (ውስጣዊ_1)፣ ኃይል (ውስጣዊ_2)፣ ጂኤንዲ (ውስጣዊ_3)፣ ሲጋንል_3 (ውስጣዊ_4)፣ ሲጋን_4 (ታች)።

እቅድ 2 ከመርሃግብር 1 ጋር ሲነፃፀር የሃይል ንብርብር እና የመሬት አውሮፕላን ሙሉ በሙሉ የተጣመሩ ናቸው, ይህም በእቅድ 1 ላይ የተወሰኑ ጥቅሞች አሉት, ነገር ግን

Siganl_1 (ከላይ) እና Siganl_2 (ውስጣዊ_1) እና Siganl_3 (ውስጣዊ_4) እና Siganl_4 (ታች) ሲግናል ንብርብሮች በቀጥታ እርስ በርስ የተያያዙ ናቸው። የሲግናል ማግለል ጥሩ አይደለም, እና የንግግር ችግር አልተፈታም.

(3) Siganl_1 (ከላይ)፣ ጂኤንዲ (ውስጣዊ_1)፣ ሲጋንል_2 (ውስጣዊ_2)፣ ኃይል (ውስጥ_3)፣ ጂኤንዲ (ውስጣዊ_4)፣ ሲጋን_3 (ታች)።

ከመርሃግብር 1 እና እቅድ 2 ጋር ሲነጻጸር፣ እቅድ 3 አንድ ያነሰ የሲግናል ንብርብር እና አንድ ተጨማሪ የውስጥ ኤሌክትሪክ ሽፋን አለው። ምንም እንኳን ለሽቦዎች ያሉት ንብርብሮች ቢቀነሱም, ይህ እቅድ የመርሃግብር 1 እና የመርሃግብር 2 የተለመዱ ጉድለቶችን ይፈታል.

① የኃይል አውሮፕላኑ እና የምድር አውሮፕላን በጥብቅ ተጣምረዋል.

② እያንዳንዱ የሲግናል ንብርብር በቀጥታ ከውስጥ የኤሌትሪክ ንብርብር ጋር የተያያዘ ነው፣ እና ከሌሎች የሲግናል ንብርብሮች በጥራት የተገለለ ነው፣ እና ክሮስቶክ ለመከሰት ቀላል አይደለም።

③ ሲጋንል_2 (ውስጥ_2) ከሁለቱ የውስጥ ኤሌክትሪክ ንብርብሮች GND (Inner_1) እና POWER (Inner_3) አጠገብ ነው፣ ይህም ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸውን ምልክቶች ለማስተላለፍ ሊያገለግል ይችላል። ሁለቱ የውስጥ ኤሌክትሪክ ንብርብሮች ከውጭው ዓለም ወደ ሲጋንል_2 (ውስጣዊ_2) ንብርብር እና ከሲጋንል_2 (ውስጣዊ_2) ወደ ውጭው ዓለም የሚደረገውን ጣልቃገብነት በብቃት ሊከላከሉ ይችላሉ።

በሁሉም ገፅታዎች, እቅድ 3 በጣም የተሻሻለው ግልጽ ነው. በተመሳሳይ ጊዜ, እቅድ 3 ለ 6-ንብርብር ሰሌዳዎች በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውል የታሸገ መዋቅር ነው. ከላይ በተጠቀሱት ሁለት ምሳሌዎች ትንተና, አንባቢው ስለ ካሲዲንግ መዋቅር የተወሰነ ግንዛቤ እንዳለው አምናለሁ, ነገር ግን በአንዳንድ ሁኔታዎች, አንድ የተወሰነ እቅድ ሁሉንም መስፈርቶች ማሟላት አይችልም, ይህም ለተለያዩ የንድፍ መርሆዎች ቅድሚያ ትኩረት መስጠትን ይጠይቃል. እንደ አለመታደል ሆኖ, የወረዳ ሰሌዳው ንብርብር ንድፍ ከትክክለኛው ዑደት ባህሪያት ጋር በቅርበት የተዛመደ በመሆኑ የፀረ-ጣልቃ አፈፃፀም እና የተለያዩ ወረዳዎች የንድፍ ትኩረት የተለያዩ ናቸው, ስለዚህም እነዚህ መርሆዎች ለማጣቀሻነት ምንም አይነት የቅድሚያ ምርጫ የላቸውም. ነገር ግን የተረጋገጠው የንድፍ መርህ 2 (የውስጥ የሃይል ሽፋን እና የመሬቱ ሽፋን በጥብቅ የተገጣጠሙ መሆን አለባቸው) በመጀመሪያ በንድፍ ውስጥ መሟላት አለባቸው, እና ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸው ምልክቶችን በወረዳው ውስጥ ማስተላለፍ ካስፈለጋቸው, ከዚያም የንድፍ መርህ 3. (በወረዳው ውስጥ ባለ ከፍተኛ ፍጥነት የሲግናል ማስተላለፊያ ንብርብር) ምልክቱ መካከለኛ ንብርብር መሆን አለበት እና በሁለት ውስጣዊ ኤሌክትሪክ ንብርብሮች መካከል የተጣበቀ) መሟላት አለበት.

ባለ 10-ንብርብር ሰሌዳ

PCB የተለመደ ባለ 10-ንብርብር ቦርድ ንድፍ

የአጠቃላይ ሽቦ ቅደም ተከተል TOP–GND — የምልክት ንብርብር—የኃይል ንብርብር—ጂኤንዲ—የሲግናል ንብርብር—የኃይል ንብርብር—ሲግናል ንብርብር—ጂኤንዲ—ታች

የሽቦው ቅደም ተከተል እራሱ የግድ ቋሚ አይደለም, ነገር ግን እሱን ለመገደብ አንዳንድ መመዘኛዎች እና መርሆዎች አሉ-ለምሳሌ, የላይኛው ሽፋን እና የታችኛው ሽፋን አጠገብ ያሉ ንብርብሮች የነጠላ ሰሌዳውን የ EMC ባህሪያት ለማረጋገጥ GND ይጠቀማሉ; ለምሳሌ, እያንዳንዱ የሲግናል ንብርብር የጂኤንዲ ንብርብርን እንደ ማመሳከሪያ ፕላኔን መጠቀም ይመረጣል; በጠቅላላው ነጠላ ቦርድ ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው የኃይል አቅርቦት በጠቅላላው የመዳብ ቁራጭ ላይ ይመረጣል. በቀላሉ የሚጋለጠው፣ ከፍተኛ ፍጥነት ያለው፣ እና ከዝላይ ውስጠኛ ሽፋን ጋር አብሮ መሄድ የሚመርጠው ወዘተ.