ዲስትሪከት stacking is an important factor to determine EMC performance of products. ከ PCB loop (የልዩነት ልቀት ልቀት) ጨረር ፣ እንዲሁም ከቦርዱ (ከተለመደው ሞድ ልቀት) ጋር ከተያያዙ ኬብሎች (ጨረር) ጨረር በመቀነስ ረገድ ጥሩ ውጤት ሊሰጥ ይችላል።

በሌላ በኩል ፣ መጥፎ መጥፎ ሁኔታ የሁለቱም ስልቶች ጨረር በከፍተኛ ሁኔታ ሊጨምር ይችላል። የታርጋ መደራረብን ከግምት ውስጥ ለማስገባት አራት ምክንያቶች አስፈላጊ ናቸው-

1. የንብርብሮች ብዛት;

2. ጥቅም ላይ የዋሉ የንብርብሮች ብዛት እና ዓይነት (ኃይል እና/ወይም መሬት);

3. የንብርብሮች ቅደም ተከተል ወይም ቅደም ተከተል;

4. በንብርብሮች መካከል ያለው ክፍተት.

ብዙውን ጊዜ የንብርብሮች ብዛት ብቻ ነው የሚወሰደው። በብዙ አጋጣሚዎች ሌሎቹ ሶስት ምክንያቶች እኩል አስፈላጊ ናቸው ፣ አራተኛው ደግሞ ለፒሲቢ ዲዛይነር እንኳን አያውቅም። የንብርብሮችን ብዛት በሚወስኑበት ጊዜ የሚከተሉትን ያስቡበት-

1. የሽቦ ምልክት መጠን እና ዋጋ ፤

2. Frequency;

3. ምርቱ የክፍል ሀ ወይም የደረጃ ለ የማስጀመሪያ መስፈርቶችን ማሟላት አለበት?

4. PCB በተከለለ ወይም ባልተሸፈነ መኖሪያ ውስጥ ነው።

5. EMC engineering expertise of the design team.

ብዙውን ጊዜ የመጀመሪያው ቃል ብቻ ግምት ውስጥ ይገባል። በእርግጥ ሁሉም ዕቃዎች አስፈላጊ ነበሩ እና በእኩልነት መታየት አለባቸው። ይህ የመጨረሻው ንጥል በተለይ በጣም አስፈላጊ ነው እና እጅግ በጣም ጥሩ ዲዛይን በትንሹ ጊዜ እና ወጪ ቢገኝ ሊታለፍ አይገባም።

የመሬትና/ወይም የኃይል አውሮፕላንን በመጠቀም ባለ ብዙ ፎቅ ሰሌዳ ከሁለት-ንብርብር ንጣፍ ጋር ሲነፃፀር በጨረር ልቀት ላይ ከፍተኛ ቅነሳን ይሰጣል። ጥቅም ላይ የሚውለው አጠቃላይ የአራት ሕግ ባለ አራት ንጣፍ ንጣፍ ከሁለት-ንጣፍ ሰሃን 15dB ያነሰ ጨረር ያመነጫል ፣ ሁሉም ሌሎች ምክንያቶች እኩል ናቸው። A board with a flat surface is much better than a board without a flat surface for the following reasons:

1. እንደ ማይክሮስትሪፕ መስመሮች (ወይም ሪባን መስመሮች) ምልክቶች እንዲዘዋወሩ ይፈቅዳሉ። These structures are controlled impedance transmission lines with much less radiation than the random wiring used on two-layer boards;

2. የመሬት አውሮፕላኑ የመሬትን አለመቻቻል (እና ስለዚህ የመሬት ጫጫታ) በእጅጉ ይቀንሳል።

ከ20-25 ሜኸዝ ባልተሸፈኑ መከለያዎች ውስጥ ሁለት ሳህኖች በተሳካ ሁኔታ ጥቅም ላይ ቢውሉ ፣ እነዚህ ጉዳዮች ከደንቡ ይልቅ የተለዩ ናቸው። ከ10-15 ሜኸዝ በላይ ፣ ባለብዙ ደረጃ ፓነሎች ብዙውን ጊዜ ግምት ውስጥ መግባት አለባቸው።

ባለብዙ ደረጃ ሰሌዳ ሲጠቀሙ ለማሳካት መሞከር ያለብዎት አምስት ግቦች አሉ። ናቸው:

1. የምልክት ንብርብር ሁል ጊዜ ከአውሮፕላኑ አጠገብ መሆን አለበት ፣

2. የምልክት ንብርብር ከአጠገቡ አውሮፕላኑ ጋር በጥብቅ መያያዝ (ቅርብ) መሆን አለበት።

3, the power plane and the ground plane should be closely combined;

4 ፣ የከፍተኛ ፍጥነት ምልክት በሁለት አውሮፕላኖች መካከል ባለው መስመር ውስጥ መቀበር አለበት ፣ አውሮፕላን የመከለያ ሚና መጫወት ይችላል ፣ እና በከፍተኛ ፍጥነት የታተመ መስመር ጨረር ማፈን ይችላል።

5. Multiple grounding planes have many advantages because they will reduce the grounding (reference plane) impedance of the board and reduce common-mode radiation.

በአጠቃላይ ፣ በምልክት/በአውሮፕላን ቅርበት ትስስር (ዓላማ 2) እና በኃይል/መሬት አውሮፕላን ቅርበት (ግብ 3) መካከል ምርጫ ተጋርጦብናል። በተለመደው የፒ.ሲ.ቢ የግንባታ ቴክኒኮች ፣ በአቅራቢያው ባለው የኃይል አቅርቦት እና በመሬት አውሮፕላኑ መካከል ያለው ጠፍጣፋ ጠፍጣፋ አቅም ከ 500 ሜኸዝ በታች በቂ መከፋፈል ለማቅረብ በቂ አይደለም።

ስለዚህ ፣ መበታተን በሌላ መንገድ መቅረብ አለበት ፣ እና በአጠቃላይ በምልክት እና አሁን ባለው የመመለሻ አውሮፕላን መካከል ጥብቅ ትስስር መምረጥ አለብን። በምልክት ንብርብር እና አሁን ባለው የመመለሻ አውሮፕላን መካከል ጠባብ የመገጣጠም ጥቅሞች በአውሮፕላኖቹ መካከል በትንሽ አቅም ማጣት ምክንያት ከሚያስከትሉት ጉዳቶች ይበልጣሉ።

Eight layers is the minimum number of layers that can be used to achieve all five of these goals. ከእነዚህ ግቦች መካከል አንዳንዶቹ በአራት-እና ባለ ስድስት ፎቅ ሰሌዳዎች ላይ መደራደር አለባቸው። በእነዚህ ሁኔታዎች ስር ፣ ለያዙት ንድፍ የትኞቹ ግቦች በጣም አስፈላጊ እንደሆኑ መወሰን አለብዎት።

ከላይ ያለው አንቀጽ በተቻለዎት መጠን በአራት-ወይም በስድስት ሰሌዳ ላይ ጥሩ የ EMC ዲዛይን ማድረግ አይችሉም ማለት ነው ተብሎ መተርጎም የለበትም። It just shows that not all objectives can be achieved at once and that some kind of compromise is required.

Since all desired EMC goals can be achieved with eight layers, there is no reason to use more than eight layers except to accommodate additional signal routing layers.

From a mechanical point of view, another ideal goal is to make the cross-section of the PCB board symmetrical (or balanced) to prevent warping.

ለምሳሌ ፣ በስምንት ንብርብር ሰሌዳ ላይ ፣ ሁለተኛው ሽፋን አውሮፕላን ከሆነ ፣ ሰባተኛው ንብርብር እንዲሁ አውሮፕላን መሆን አለበት።

ስለዚህ ፣ እዚህ የቀረቡት ሁሉም ውቅሮች የተመጣጠነ ወይም ሚዛናዊ መዋቅሮችን ይጠቀማሉ። If asymmetrical or unbalanced structures are allowed, it is possible to build other cascading configurations.

Four layer board

በጣም የተለመደው የአራት ንብርብር ንጣፍ አወቃቀር በስእል 1 ላይ ይታያል (የኃይል አውሮፕላኑ እና የመሬት አውሮፕላኑ ይለዋወጣሉ)። It consists of four evenly spaced layers with an internal power plane and a ground plane. These two external wiring layers usually have orthogonal wiring directions.

ምንም እንኳን ይህ ግንባታ ከድብል ፓነሎች በጣም የተሻለ ቢሆንም ፣ አንዳንድ አነስ ያሉ ተፈላጊ ባህሪዎች አሉት።

በክፍል 1 ውስጥ ለዒላማዎች ዝርዝር ፣ ይህ ቁልል ዒላማን (1) ብቻ ያረካል። ሽፋኖቹ በእኩል ደረጃ ከተቀመጡ ፣ በምልክት ንብርብር እና አሁን ባለው የመመለሻ አውሮፕላን መካከል ትልቅ ክፍተት አለ። በተጨማሪም በኃይል አውሮፕላኑ እና በመሬት አውሮፕላኑ መካከል ትልቅ ክፍተት አለ።

ለአራት ፎቅ ሰሌዳ ፣ ሁለቱንም ጉድለቶች በአንድ ጊዜ ማረም አንችልም ፣ ስለዚህ ለእኛ በጣም አስፈላጊ የሆነውን መወሰን አለብን።

ቀደም ሲል እንደተጠቀሰው ፣ በአቅራቢያው ባለው የኃይል አቅርቦት እና በመሬት አውሮፕላኑ መካከል ያለው የመተላለፊያ አቅም (capacitance capacitance) የተለመደው የፒ.ሲ.ቢ የማምረቻ ቴክኒኮችን በመጠቀም በቂ መበታተን ለማቅረብ በቂ አይደለም።

መበታተን በሌሎች መንገዶች መያዝ አለበት ፣ እና በምልክት እና አሁን ባለው የመመለሻ አውሮፕላን መካከል ጥብቅ ትስስር መምረጥ አለብን። The advantages of tight coupling between the signal layer and the current return plane will outweigh the disadvantages of a slight loss of interlayer capacitance.

ስለዚህ የአራቱ ንብርብር ንጣፍ (EMC) አፈፃፀምን ለማሻሻል ቀላሉ መንገድ የምልክት ሽፋኑን በተቻለ መጠን ወደ አውሮፕላኑ ማምጣት ነው። 10mil) ፣ እና በኃይል ምንጭ እና በመሬት አውሮፕላኑ (> 40 ሚሊ) ፣ በስእል 2 እንደሚታየው።

ይህ ሶስት ጥቅሞች እና ጥቂት ጉዳቶች አሉት። የምልክት ማዞሪያው ቦታ ትንሽ ነው ፣ ስለሆነም ያነሰ ልዩነት ሞድ ጨረር ይፈጠራል። For the case of a 5mil interval between the wiring layer and the plane layer, a loop radiation reduction of 10dB or more can be achieved relative to an equally spaced stacked structure.

በሁለተኛ ደረጃ ፣ የምልክት ሽቦው ጠባብ ትስስር የፕላኖቹን impedance (ኢንዳክሽን) ይቀንሳል ፣ ስለሆነም ከቦርዱ ጋር የተገናኘውን የኬብል የጋራ ሞገድ ጨረር ይቀንሳል።

ሦስተኛ ፣ ሽቦው ከአውሮፕላኑ ጋር ያለው ጥብቅ ትስስር በገመዱ መካከል ያለውን የመሮጫ መንገድ ይቀንሳል። For fixed cable spacing, crosstalk is proportional to the square of cable height. ይህ ከአራት-ንብርብር ፒሲቢ ጨረር ለመቀነስ በጣም ቀላሉ ፣ ርካሽ እና በጣም ችላ ከተባሉ መንገዶች አንዱ ነው።

በዚህ የመጋዘን መዋቅር ፣ ሁለቱንም ዓላማዎች (1) እና (2) እናረካለን።

ለአራት-ንብርብር ለተሸፈነው መዋቅር ምን ሌሎች ዕድሎች አሉ? ደህና ፣ እኛ ትንሽ ያልተለመደ መዋቅርን መጠቀም እንችላለን ፣ ማለትም በስዕል 2 ሀ ውስጥ የሚታየውን ካሴት ለማምረት በምልክት 3 ውስጥ የምልክት ንብርብር እና የአውሮፕላን ንብርብርን መለወጥ።

የዚህ መከለያ ዋነኛው ጠቀሜታ የውጪው አውሮፕላን በውስጠኛው ሽፋን ላይ ለምልክት መሄጃ መከለያ ይሰጣል። ጉዳቱ የመሬቱ አውሮፕላን በፒሲቢ (PCB) ላይ ባለው ከፍተኛ መጠን ባለው የንጥል ፓድዎች በከፍተኛ ሁኔታ ሊቆረጥ ይችላል። አውሮፕላኑን በመገልበጥ ፣ የኃይል አውሮፕላኑን በኤለመንቱ ጎን በማስቀመጥ እና የመሬት አውሮፕላኑን በሌላኛው የቦርድ ጎን በማስቀመጥ ይህ በተወሰነ ደረጃ ሊቀንስ ይችላል።

ሁለተኛ ፣ አንዳንድ ሰዎች የተጋለጡ የኃይል አውሮፕላኖች መኖራቸውን አይወዱም ፣ እና ሦስተኛ ፣ የተቀበሩ የምልክት ንብርብሮች ሰሌዳውን እንደገና ለመሥራት አስቸጋሪ ያደርጉታል። ካሴድ ዓላማን (1) ፣ (2) ፣ እና ዓላማን (4) በከፊል ያረካል።

ሁለቱ የውጭ አውሮፕላኖች የመሬት አውሮፕላኖች ሲሆኑ የኃይል አቅርቦቱ በምልክት አውሮፕላኑ ላይ እንደ ሽቦ ሆኖ በሚተላለፍበት በስእል 3 ቢ ላይ እንደሚታየው ከእነዚህ ሶስት ችግሮች ሁለቱ በካሴድ ሊቀለሉ ይችላሉ።በምልክት ንብርብር ውስጥ ሰፊ ዱካዎችን በመጠቀም የኃይል አቅርቦቱ ራስተር ይደረግበታል።

የዚህ ካሴድ ሁለት ተጨማሪ ጥቅሞች –

(1) ሁለቱ የመሬት አውሮፕላኖች በጣም ዝቅተኛ የመሬትን መከላከያን ይሰጣሉ ፣ በዚህም የጋራ ሞድ ኬብል ጨረር ይቀንሳል።

(2) The two ground planes can be sewn together at the periphery of the plate to seal all signal traces in a Faraday cage.

From an EMC point of view, this layering, if done well, may be the best layering of a four-layer PCB. አሁን ግቦች (1) ፣ (2) ፣ (4) እና (5) በአንድ ባለአራት ንብርብር ሰሌዳ ብቻ ተገናኝተናል።

Figure 4 shows a fourth possibility, not the usual one, but one that can perform well. ይህ ከስዕል 2 ጋር ይመሳሰላል ፣ ግን የመሬቱ አውሮፕላን ከኃይል አውሮፕላኑ ይልቅ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ እና የኃይል አቅርቦቱ ለገመድ ሽቦው በምልክት ንብርብር ላይ እንደ ዱካ ሆኖ ይሠራል።

ይህ ካሴድ ከላይ የተጠቀሰውን የመልሶ ማቋቋም ችግርን ያሸንፋል እንዲሁም በሁለቱ የመሬት አውሮፕላኖች ምክንያት ዝቅተኛ የመቋቋም አቅም ይሰጣል። ሆኖም እነዚህ አውሮፕላኖች ምንም ዓይነት መከላከያ አይሰጡም። ይህ ውቅር ግቦችን (1) ፣ (2) እና (5) ያረካል ፣ ግን ግቦችን (3) ወይም (4) አያረካም።

ስለዚህ ፣ እርስዎ እንደሚመለከቱት እርስዎ መጀመሪያ ከሚያስቡት በላይ ለአራት-ንብርብር ንብርብር ብዙ አማራጮች አሉ ፣ እና ከአምስቱ ግቦቻችን አራቱን በአራት-ንብርብር ፒሲቢኤስ ማሟላት ይቻላል። ከኤኤምሲ እይታ አንጻር ፣ የቁጥሮች 2 ፣ 3 ለ እና 4 ን አቀማመጥ ሁሉም በጥሩ ሁኔታ ይሰራሉ።

6 ንብርብር ሰሌዳ

አብዛኛዎቹ ባለ ስድስት-ንብርብር ሰሌዳዎች አራት የምልክት ሽቦ ሽቦዎችን እና ሁለት የአውሮፕላን ንብርብሮችን ያካተቱ ሲሆን ስድስት-ንብርብር ሰሌዳዎች በአጠቃላይ ከኤምሲ እይታ አንፃር ከአራት-ደረጃ ሰሌዳዎች ይበልጣሉ።

ስእል 5 በስድስት ንብርብር ሰሌዳ ላይ ጥቅም ላይ ሊውል የማይችል የአስከሬን መዋቅር ያሳያል።

እነዚህ አውሮፕላኖች ለምልክት ንብርብር መከለያ አይሰጡም ፣ እና ሁለት የምልክት ንብርብሮች (1 እና 6) ከአውሮፕላን አጠገብ አይደሉም። ይህ ዝግጅት የሚሠራው ሁሉም ከፍተኛ ድግግሞሽ ምልክቶች በንብርብሮች 2 እና 5 ላይ ከተዘረጉ ፣ እና በጣም ዝቅተኛ ድግግሞሽ ምልክቶች ብቻ ፣ ወይም በተሻለ ሁኔታ ፣ ምንም የምልክት ሽቦዎች በጭራሽ (የሽያጭ ፓዳዎች ብቻ) በንብርብሮች 1 እና 6 ላይ ከተላለፉ ብቻ ነው።

ጥቅም ላይ ከዋለ ፣ በፎቆች 1 እና 6 ላይ ያሉ ማንኛውም ጥቅም ላይ ያልዋሉ ቦታዎች በተቻለ መጠን በብዙ ቦታዎች ላይ ከዋናው ወለል ጋር ተጣብቀው viAS መያያዝ አለባቸው።

ይህ ውቅር ከዋና ግቦቻችን አንዱን (ግብ 3) ብቻ ያረካል።

ስድስት ንብርብሮች ባሉበት ፣ ለከፍተኛ ፍጥነት ምልክቶች (በስእል 3 እንደሚታየው) ሁለት የተቀበሩ ንጣፎችን የማቅረብ መርህ በስእል 6 እንደሚታየው በቀላሉ ይተገበራል። ይህ ውቅረት እንዲሁ ለዝቅተኛ ፍጥነት ምልክቶች ሁለት የወለል ንጣፎችን ይሰጣል።

ይህ ምናልባት በጣም የተለመደው ባለ ስድስት ሽፋን መዋቅር ሲሆን በጥሩ ከተሰራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ልቀትን ለመቆጣጠር በጣም ውጤታማ ሊሆን ይችላል። ይህ ውቅር ግብ 1,2,4 ን ያረካል ፣ ግን ግብ 3,5 አይደለም። Its main disadvantage is the separation of power plane and ground plane.

በዚህ መለያየት ምክንያት በኃይል አውሮፕላኑ እና በመሬት አውሮፕላኑ መካከል ብዙ የአውሮፕላን አቅም የለም ፣ ስለሆነም ይህንን ሁኔታ ለመቋቋም ጥንቃቄ የተሞላበት የዲኮፕ ዲዛይን መደረግ አለበት። ስለመበስበስ ተጨማሪ መረጃ ለማግኘት የእኛን የመበስበስ ቴክኒክ ምክሮችን ይመልከቱ።

ከሞላ ጎደል ተመሳሳይ ፣ ጥሩ ጠባይ ያለው ባለ ስድስት ንብርብር የታሸገ መዋቅር በስእል 7 ውስጥ ይታያል።

H1 የምልክት 1 አግድም የማዞሪያ ንብርብርን ይወክላል ፣ V1 የምልክት 1 ፣ H2 እና V2 አቀባዊ የማዞሪያ ንብርብርን ይወክላል ፣ ለሲግናል 2 ተመሳሳይ ትርጉም ይወክላል ፣ እና የዚህ መዋቅር ጠቀሜታ orthogonal የማዞሪያ ምልክቶች ሁል ጊዜ ወደ ተመሳሳይ አውሮፕላን ያመለክታሉ።

ይህ ለምን አስፈላጊ እንደሆነ ለመረዳት ፣ በክፍል 6 ውስጥ በምልክት-ወደ-ማጣቀሻ አውሮፕላኖች ላይ ያለውን ክፍል ይመልከቱ። ጉዳቱ የንብር 1 እና የንብርብር 6 ምልክቶች መከለያዎች አለመኖራቸው ነው።

ስለዚህ ፣ የምልክት ንብርብር ከአጠገቡ አውሮፕላኑ ጋር በጣም ቅርብ መሆን አለበት እና ወፍራም የመካከለኛ ኮር ንብርብር የሚፈለገውን የታርጋ ውፍረት ለመሥራት ጥቅም ላይ መዋል አለበት። የተለመደው 0.060 ኢንች ውፍረት ያለው የታርጋ ክፍተት 0.005 “/ 0.005”/ 0.040 “/ 0.005”/ 0.005 “/ 0.005” ሊሆን ይችላል። ይህ መዋቅር ግቦችን 1 እና 2 ን ያረካል ፣ ግን ግቦች 3 ፣ 4 ወይም 5 አይደሉም።

እጅግ በጣም ጥሩ አፈፃፀም ያለው ሌላ ባለ ስድስት ንብርብር ንጣፍ በምስል 8 ውስጥ ይታያል። አምስቱን ዓላማዎች ለማሟላት ሁለት የምልክት የተቀበሩ ንብርብሮችን እና በአቅራቢያው ያለውን የኃይል እና የመሬት አውሮፕላኖችን ይሰጣል። ሆኖም ፣ ትልቁ መሰናክል ሁለት የሽቦ ንብርብሮች ብቻ ያሉት በመሆኑ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ አይውልም።

ስድስት – የንብርብር ሳህን ከአራት – ጥሩ የኤሌክትሮማግኔቲክ ተኳሃኝነትን ለማግኘት ቀላል ነው – የንብርብር ሳህን። እኛ በሁለት ብቻ ከመገደብ ይልቅ የአራት የምልክት ማስተላለፊያ ንብርብሮች ጠቀሜታ አለን።

በአራት-ንብርብር የወረዳ ሰሌዳ ላይ እንደነበረው ፣ ባለ ስድስት ፎቅ ፒሲቢ ከአምስቱ ግቦቻችን አራቱን አሟልቷል። እራሳችንን በሁለት የምልክት ማስተላለፊያ ንብርብሮች እራሳችንን ብንገድል አምስቱም ግቦች ሊሟሉ ይችላሉ። በስእል 6 ፣ ስእል 7 እና ስእል 8 ውስጥ ያሉት መዋቅሮች ሁሉም ከኤምሲሲ እይታ አንፃር በደንብ ይሰራሉ።