PCB ang stacking usa ka hinungdan nga hinungdan aron mahibal-an ang paghimo sa mga produkto sa EMC. Ang maayo nga layering mahimong epektibo kaayo sa pagpaminus sa radiation gikan sa PCB loop (differential mode emission), ingon man gikan sa mga kable nga konektado sa board (common mode emission).

Sa pikas nga bahin, ang usa ka dili maayo nga kaskad mahimong labi nga makadugang sa radiation sa parehas nga mga mekanismo. Upat nga hinungdan ang hinungdan sa pagkonsiderar sa plate stacking:

1. Gidaghan nga sapaw;

2. Ang numero ug klase sa mga sapaw nga gigamit (gahum ug / o yuta);

3. Ang han-ay o han-ay sa mga sapaw;

4. Ang sal-ang tali sa mga sapaw.

Kasagaran ang ihap sa mga sapaw ra ang gikonsiderar. Sa daghang mga kaso, ang uban nga tulo nga mga hinungdan parehas nga hinungdanon, ug ang ikaupat usahay wala usab nahibal-an sa tiglaraw sa PCB. Kung nahibal-an ang gidaghanon sa mga sapaw, hunahunaa ang mosunud:

1. Kadaghan sa signal ug gasto sa mga kable;

2. Kasagaran;

3. Kinahanglan ba nga maabot sa produkto ang mga kinahanglanon sa paglansad sa Class A o Class B?

4. Ang PCB naa sa panagang o wala’y panalipod nga puy-anan;

5. Ang kinaadman sa EMC engineering sa pangkat sa laraw.

Kasagaran ang una lamang nga termino ang gikonsiderar. Sa tinuud, ang tanan nga mga butang hinungdanon ug kinahanglan isipon nga managsama. Ang kini nga ulahi nga butang labi ka hinungdanon ug kinahanglan dili panumbalinga kung ang labing kamalaumon nga laraw kinahanglan makuha sa labing gamay nga oras ug gasto.

Ang usa ka multilayer plate nga naggamit yuta ug / o gahum sa ayroplano naghatag usa ka hinungdan nga pagkunhod sa pagbuga sa radiation kumpara sa usa ka duha ka layer nga plato. Ang usa ka kinatibuk-ang lagda nga gigamit nga kumagko mao ang usa ka plato nga upat ka ply nga naghimo 15dB mas gamay nga radiation kaysa usa ka plate nga duha ka ply, ang tanan nga uban pa nga mga hinungdan managsama. Ang usa ka board nga adunay usa ka patag nga nawong labi ka kaayo kaysa usa ka board nga wala’y patag sa ibabaw sa mga mosunud nga hinungdan:

1. Gitugotan nila ang mga signal nga ipaagi ingon mga linya sa microstrip (o mga linya sa laso). Kini nga mga istruktura gikontrol ang mga linya sa transmission impedance nga adunay labi ka gamay nga radiation kaysa sa random nga mga kable nga gigamit sa two-layer boards;

2. Ang eroplano sa yuta mahinungdanon nga nagpaminus sa ground impedance (ug busa ground noise).

Bisan kung ang duha nga mga palid malampuson nga gigamit sa wala gisulud nga mga enclosure nga 20-25mhz, kini nga mga kaso mao ang eksepsyon kaysa sa lagda. Sa taas sa mga 10-15mhz, ang mga multilayer panel kinahanglan kanunay hunahunaon.

Adunay lima nga mga katuyoan nga kinahanglan nimo nga sulayan nga makuha kung naggamit usa ka multilayer board. Sila mao:

1. Ang layer sa signal kinahanglan kanunay nga tupad sa eroplano;

2. Ang layer sa signal kinahanglan nga hugut nga magkaupod (duul) sa kasikbit nga eroplano;

3, ang eroplano nga kuryente ug ang yuta nga ayroplano kinahanglan nga magkahiusa nga magkahiusa;

4, high-speed signal kinahanglan nga ilubong sa linya taliwala sa duha nga mga eroplano, ang eroplano mahimo nga adunay usa ka taming nga papel, ug mahimo nga sumpuon ang radiation sa labing tulin nga giimprinta nga linya;

5. Ang daghang mga eroplano nga grounding adunay daghan nga mga bentaha tungod kay kini makaminusan ang grounding (pakisayran nga eroplano) nga impedance sa board ug maminusan ang common-mode radiation.

Sa kinatibuk-an, nag-atubang kami usa ka kapilian tali sa signal / eroplano nga duul sa pagdugtong (Tumong 2) ug kusog / ground plane proximity coupling (katuyoan 3). Uban sa naandan nga mga diskarte sa konstruksyon sa PCB, ang flat plate capacitance taliwala sa kasikbit nga suplay sa kuryente ug sa ground planeta dili igo aron makahatag igo nga decoupling ubos sa 500 MHz.

Busa, ang decoupling kinahanglan sulbaron sa ubang mga paagi, ug kinahanglan sa kinatibuk-an mopili kita usa ka hugut nga pagkabit sa taliwala sa signal ug sa karon nga pabalik nga ayroplano. Ang mga kaayohan sa hugut nga pagkabit sa taliwala sa signal layer ug sa karon nga pagbalik sa ayroplano molabaw sa mga disbentaha nga hinungdan sa gamay nga pagkawala sa kapasidad taliwala sa mga eroplano.

Walo nga mga sapaw ang minimum nga numero sa mga sapaw nga magamit aron makab-ot ang tanan nga lima nga mga katuyoan. Ang pipila sa kini nga mga katuyoan kinahanglan ikompromiso sa upat – ug unom nga papan nga mga pisara. Ubos sa kini nga mga kondisyon, kinahanglan nimo mahibal-an kung unsang mga katuyoan ang labing hinungdanon sa laraw nga anaa.

Ang labaw nga parapo dili kinahanglan hubaron nga gipasabut nga dili ka makahimo usa ka maayo nga laraw sa EMC sa upat – o unom ka hut-ong nga board, ingon sa mahimo nimo. Gipakita ra kini nga dili tanan nga mga katuyoan mahimong makab-ot sa usa ka higayon ug ang usa ka klase nga pagkompromiso ang gikinahanglan.

Tungod kay ang tanan nga gitinguha nga mga katuyoan sa EMC mahimong makab-ot sa walo ka mga sapaw, wala’y katarungan nga mogamit labaw pa sa walo ka mga sapin gawas sa pagpahimutang sa dugang nga mga layer sa pagrampa sa signal.

Gikan sa usa ka mekanikal nga panan-aw, usa pa nga sulundon nga katuyoan ang paghimo sa cross-section sa PCB board nga simetriko (o balanse) aron malikayan ang pag-away.

Pananglitan, sa usa ka walo ka layer nga board, kung ang ikaduha nga layer usa ka eroplano, ang ikapito nga layer kinahanglan usab usa ka eroplano.

Busa, tanan nga mga pagsasaayos nga gipakita dinhi naggamit simetriko o balanse nga mga istruktura. Kung gitugotan ang dili parehas o dili balanse nga mga istruktura, posible nga magtukod uban pang mga cascading configurations.

Upat ka layer board

Ang labing naandan nga istraktura sa upat ka sapin nga plate gipakita sa Larawan 1 (ang eroplano nga kuryente ug yuta nga ayroplano mailisan). Kini gilangkuban sa upat nga parehas nga gintang sa mga sapaw nga adunay sulud nga gahum sa ayroplano ug usa ka yuta nga ayroplano. Kini nga duha nga mga panggawas nga mga layer sa mga kable kasagaran adunay mga direksyon sa orthogonal nga mga kable.

Bisan kung kini nga konstruksyon labi ka kaayo kaysa doble nga mga panel, kini adunay pipila nga dili kaayo gusto nga mga dagway.

Alang sa lista sa mga target sa Bahin 1, ang kini nga stack gitagbaw ra ang target (1). Kung ang mga sapaw managsama nga gintang, adunay usa ka dako nga kal-ang taliwala sa signal layer ug sa karon nga pabalik nga eroplano. Adunay usab usa ka dako nga kal-ang taliwala sa eroplano nga kuryente ug sa yuta nga ayroplano.

Alang sa usa ka board nga upat ka-ply, dili naton matadlong ang parehas nga mga depekto sa parehas nga oras, busa kinahanglan nga magbuut kita kung unsa ang labing hinungdanon sa aton.

Sama sa gihisgutan sa sayo pa, ang interlayer capacitance taliwala sa kasikbit nga suplay sa kuryente ug ground plane dili igo aron makahatag igo nga decoupling gamit ang naandan nga mga pamaagi sa paggama sa PCB.

Ang pagdebol kinahanglan pagdumala sa uban pang mga paagi, ug kinahanglan nga mopili kami usa ka hugut nga pagkabit sa taliwala sa signal ug sa karon nga pabalik nga ayroplano. Ang mga kaayohan sa higpit nga pagdugtong sa taliwala sa signal layer ug ang karon nga pagbalik sa ayroplano molabaw sa mga disbentaha sa gamay nga pagkawala sa interlayer capacitance.

Busa, ang pinakasimple nga paagi aron mapaayo ang paghimo sa EMC sa upat ka layer nga plato mao ang pagdala sa signal layer nga duul sa eroplano kutob sa mahimo. 10mil), ug naggamit usa ka dako nga core dielectric taliwala sa gigikanan sa kuryente ug ground ground (> 40mil), ingon gipakita sa Larawan 2.

Adunay kini tulo nga mga bentaha ug pipila nga mga disbentaha. Ang lugar sa signal loop mas gamay, busa ang dili kaayo pagkalainlain nga radiation mode nahimo. Alang sa kaso sa usa ka 5mil interval taliwala sa mga layer sa mga kable ug sa layer sa eroplano, usa ka pagkunhod sa radiation nga 10dB o labaw pa ang mahimo nga makab-ot nga adunay kalabotan sa parehas nga gilay-on nga stacked nga istraktura.

Ikaduha, ang hugut nga pagdugtong sa mga kable sa signal sa yuta nagpaminus sa planar impedance (inductance), sa ingon gikunhuran ang kasagaran-mode nga radiation sa kable nga konektado sa pisara.

Ikatulo, ang hugut nga pagdugtong sa mga kable sa ayroplano makaminusan ang crosstalk taliwala sa mga kable. Alang sa pirmi nga paglayo sa kable, ang crosstalk proporsyonal sa square sa kataas sa kable. Kini ang usa sa labing kadali, labing barato, ug labing wala tagda nga mga paagi aron maminusan ang radiation gikan sa upat ka layer nga PCB.

Pinaagi sa istruktura sa cascade nga kini, natagbaw namon ang parehas nga mga katuyoan (1) ug (2).

Unsa pa ang uban nga mga posibilidad alang sa upat ka-layer nga laminated nga istraktura? Karon, mahimo naton magamit ang us aka gamay nga dili naandan nga istraktura, nga mao ang pagbalhin sa layer sa signal ug layer sa eroplano sa Figure 2 aron mahimo ang cascade nga gipakita sa Figure 3A.

Ang panguna nga bentaha sa kini nga lamination mao ang sa gawas nga ayroplano nga naghatag taming alang sa pagrampa sa signal sa sulud nga sapaw. Ang disbentaha mao nga ang yuta nga ayroplano mahimong putlon sa mga high-density nga sangkap nga pad sa PCB. Mahimo kini mapagaan sa pila ka sukod pinaagi sa pag-usab sa ayroplano, pagbutang sa eroplano nga kuryente sa kilid sa elemento, ug pagbutang sa yuta nga ayroplano sa pikas nga bahin sa pisara.

Ikaduha, ang pipila ka mga tawo dili gusto nga adunay usa ka gibutyag nga eroplano sa kuryente, ug ikatulo, gilubong nga mga sapaw sa signal hinungdan nga naglisud kini sa pag-usab sa board. Ang cascade nagtagbaw sa katuyoan (1), (2), ug sa bahin nga nagtagbaw sa katuyoan (4).

Ang duha sa tulo nga mga problema mahimo’g mapagaan sa usa ka cascade sama sa gipakita sa Figure 3B, diin ang duha nga mga panggawas nga ayroplano mga ground planes ug ang supply sa kuryente gipaagi sa signal plane sama sa mga kable.Ang supply sa kuryente kinahanglan nga ipaagi sa raster gamit ang lapad nga mga pagsubay sa layer sa signal.

Duha ka dugang nga bentaha sa kini nga cascade mao ang:

(1) Ang duha nga mga eroplano sa yuta naghatag labi ka gamay nga impedance sa yuta, sa ingon gikunhuran ang radiation sa kasagaran nga mode;

(2) Ang duha nga mga eroplano sa yuta mahimo’g magkatahi sa periphery sa plato aron maselyohan ang tanan nga mga timaan sa signal sa usa ka hawla sa Faraday.

Gikan sa usa ka panan-aw sa EMC, kini nga layering, kung nahimo og maayo, mahimo nga labing kaayo nga layering sa usa ka upat ka layer nga PCB. Karon natuman namon ang mga katuyoan (1), (2), (4) ug (5) nga adunay usa ra ka board nga upat ka layer.

Gipakita sa numero 4 ang ikaupat nga posibilidad, dili ang naandan, apan ang usa nga makahimo og maayo. Kini parehas sa Figure 2, apan ang ground plane gigamit puli sa power plan, ug ang power supply molihok ingon usa ka pagsubay sa signal layer alang sa mga kable.

Ang cascade ningdaug sa nahisgutan nga problema sa rework ug naghatag usab low impedance sa yuta tungod sa duha nga ground planes. Bisan pa, kini nga mga ayroplano wala maghatag bisan unsang taming. Ang kini nga pag-configure nagtagbaw sa mga katuyoan (1), (2), ug (5), apan wala matagbaw ang mga katuyoan (3) o (4).

Mao nga, ingon sa imong nakita nga adunay daghang kapilian alang sa upat ka layer nga layering kaysa sa una nga gihunahuna nimo, ug posible nga mahimamat ang upat sa among lima nga mga katuyoan nga adunay upat ka layer nga PCBS. Gikan sa usa ka punto sa panan-aw sa EMC, ang pagpahamutang sa Mga Larawan 2, 3b, ug 4 tanan molihok nga maayo.

6 layer board

Kadaghanan sa mga board nga unom ka layer gilangkoban sa upat nga signal layer layer ug duha nga layer sa eroplano, ug ang unom nga layer boards sa kasagaran labaw sa upat ka layer nga board gikan sa panan-aw sa EMC.

Gipakita sa numero 5 ang usa ka istraktura nga cascading nga dili magamit sa usa ka board nga unom ka layer.

Ang kini nga mga eroplano wala maghatag panalipod alang sa layer sa signal, ug ang duha sa mga sapaw sa signal (1 ug 6) dili tupad sa usa ka eroplano. Ang kini nga paghan-ay molihok ra kung ang tanan nga mga signal sa taas nga dalas giagi sa mga layer 2 ug 5, ug labi ra kaayo ang mga signal sa frequency, o labi pa ka maayo, wala gyud mga signal wires (mga solder pad lang) ang gipaagi sa mga layer 1 ug 6.

Kung gigamit, ang bisan unsang wala magamit nga mga lugar sa mga salog 1 ug 6 kinahanglan nga aspaltohan ug i-viase sa punoan nga andana sa daghang mga lokasyon kutob sa mahimo.

Ang kini nga pag-ayo nakatagbaw usa ra sa among orihinal nga katuyoan (Tumong 3).

Adunay unom nga mga sapaw nga magamit, ang prinsipyo sa paghatag duha nga gilubong nga mga sapaw alang sa mga signal nga adunay tulin nga tulin (sama sa gipakita sa Larawan 3) dali nga gipatuman, ingon gipakita sa Larawan 6. Naghatag usab kini nga pag-configure duha ka mga layer alang sa low-speed signal.

Kini tingali ang labing kasagarang istraktura nga unom ka layered ug mahimong epektibo kaayo sa pagkontrol sa pagpagawas sa electromagnetic kung maayo ang pagkahimo. Ang kini nga pag-configure nagtagbaw sa tumong 1,2,4, apan dili tumong 3,5. Ang panguna nga disbentaha niini mao ang pagbulag sa eroplano sa kuryente ug eroplano sa yuta.

Tungod sa kini nga panagbulag, wala’y daghan nga interplane capacitance taliwala sa eroplano sa kuryente ug sa ground plan, busa kinahanglan ang mabinantayon nga disenyo sa decoupling aron mahuman kini nga kahimtang. Alang sa dugang nga kasayuran sa pag-decoupling, tan-awa ang among mga tip sa pamaagi sa Decoupling.

Ang usa ka hapit managsama, maayong pamatasan nga unom ka layer nga laminated nga istraktura gipakita sa Larawan 7.

Ang H1 nagrepresentar sa pinahigda nga layer sa pagdagan sa signal 1, ang V1 nagrepresentar sa patindog nga layer sa pagruta sa signal 1, H2 ug V2 nagrepresentar sa parehas nga kahulogan alang sa signal 2, ug ang bentaha sa kini nga istruktura mao nga ang mga signal sa orthogonal nga pagdagan kanunay nga nagpunting sa parehas nga eroplano.

Aron mahibal-an kung ngano nga kini hinungdanon, tan-awa ang seksyon sa mga eroplano nga adunay signal-to-reference sa Bahin 6. Ang disbentaha mao ang layer 1 ug layer 6 nga mga signal dili mapanalipdan.

Busa, ang layer sa signal kinahanglan nga duul ra sa kasikbit nga ayroplano niini ug ang labi ka baga nga tungatunga nga sapaw nga layer kinahanglan gamiton aron mahimo ang gibag-on nga gibag-on sa plato. Ang kasagaran nga 0.060 pulgada nga gibag-on sa plate plate lagmit nga 0.005 “/ 0.005” / 0.040 “/ 0.005” / 0.005 “/ 0.005”. Ang kini nga istruktura nagtagbaw sa mga Tumong 1 ug 2, apan dili mga katuyoan 3, 4 o 5.

Ang uban pang unom ka layer nga plato nga adunay maayo kaayo nga nahimo gipakita sa Larawan 8. Naghatag kini duha nga signal gilubong nga sapaw ug mga kasikbit nga gahum ug mga ayroplano sa yuta aron matuman ang tanan nga lima nga mga katuyoan. Bisan pa, ang labing kadaghan nga drawback mao nga adunay ra kini duha ka mga layer sa mga kable, mao nga dili kini kanunay kanunay nga gigamit.

Ang unom ka layer nga plate labi ka dali makakuha og maayo nga pagkaangay sa electromagnetic kaysa upat nga layer nga plate. Adunay usab kami bentaha sa upat nga signal routing layer imbis nga limitahan sa duha.

Sama sa nahitabo sa upat ka layer nga circuit board, ang unom nga layer nga PCB nakasugat upat sa lima namon nga mga katuyoan. Ang tanan nga lima nga mga katuyoan mahimo’g matuman kung gikutuban naton ang atong kaugalingon sa duha nga mga layer sa pagrampa sa signal. Ang mga istruktura sa Figure 6, Figure 7, ug Figure 8 tanan molihok nga maayo gikan sa panan-aw sa EMC.