Diseinatu aurretik geruza anitzeko PCBa plaka, diseinatzaileak lehenik eta behin zirkuitu eskalaren, plakaren tamainaren eta bateragarritasun elektromagnetikoen (EMC) eskakizunen arabera erabilitako zirkuitu plakaren egitura zehaztu behar du, hau da, 4 geruza, 6 geruza edo zirkuitu plaken geruza gehiago erabili behar dituen erabaki behar du. . Geruza kopurua zehaztu ondoren, barneko geruza elektrikoak non jarri eta geruza horietan seinale desberdinak nola banatu. Hau da geruza anitzeko PCB pila-egituraren aukera.

Egitura laminatua PCB plaken EMC errendimenduari eragiten dion faktore garrantzitsua da, eta interferentzia elektromagnetikoak kentzeko bitarteko garrantzitsua ere bada. Artikulu honek geruza anitzeko PCB plaken pila-egituraren eduki garrantzitsua aurkezten du.

Potentzia, lur eta seinale geruzen kopurua zehaztu ondoren, horien antolamendu erlatiboa PCB ingeniari guztiek saihestu ezin duten gaia da;

Geruzen antolaketaren printzipio orokorra:

1. Geruza anitzeko PCB plaka baten egitura laminatua zehazteko, faktore gehiago kontuan hartu behar dira. Kablearen ikuspegitik, zenbat eta geruza gehiago, orduan eta hobeto kableatua izango da, baina plaken fabrikazioaren kostua eta zailtasuna ere handituko da. Fabrikatzaileentzat, laminatuzko egitura simetrikoa den ala ez da PCB plakak fabrikatzen direnean arreta jarri behar zaion ardatza, beraz, geruza kopurua aukeratzerakoan, alderdi guztien beharrak kontuan hartu behar dira oreka onena lortzeko. Esperientziadun diseinatzaileentzat, osagaien aurrediseinua amaitu ondoren, PCB kableatuaren lepoaren azterketan zentratuko dira. Konbinatu beste EDA tresna batzuekin zirkuitu plakaren kableatuaren dentsitatea aztertzeko; ondoren, sintetiza ezazu kableatu-eskakizun bereziak dituzten seinale-lerroen kopurua eta motak, hala nola, lerro diferentzialak, seinale-lerro sentikorrak, etab., seinale-geruzen kopurua zehazteko; gero, elikadura-hornidura, isolamendua eta interferentziaren aurkako motaren arabera Barneko geruza elektrikoen kopurua zehazteko baldintzak. Modu honetan, funtsean, zirkuitu plaka osoaren geruza kopurua zehazten da.

2. Osagaien gainazalaren behealdea (bigarren geruza) lurreko planoa da, gailuaren blindaje-geruza eta goiko kableatuaren erreferentzia-planoa eskaintzen duena; seinale-geruza sentikorra barneko geruza elektriko baten ondoan egon behar du (barneko potentzia/lur geruza), barneko geruza elektriko handia Kobrezko filma erabiliz seinale-geruzari blindajea emateko. Zirkuituko abiadura handiko seinalearen transmisio-geruzak seinalearen tarteko geruza izan behar du eta barneko bi geruza elektrikoren artean sartuta. Modu honetan, barruko bi geruza elektrikoen kobrezko filmak abiadura handiko seinalearen transmisiorako blindaje elektromagnetikoa eman dezake eta, aldi berean, eraginkortasunez mugatu dezake barneko bi geruza elektrikoen arteko abiadura handiko seinalearen erradiazioa eragin gabe. kanpoko interferentziak.

3. Seinale-geruza guztiak lurreko planotik ahalik eta hurbilen daude;

4. Saiatu elkarren ondoan dauden bi seinale-geruza saihesten; ondoko seinale-geruzen artean diafonia sartzea erraza da, zirkuitu funtzioaren hutsegitea eraginez. Bi seinale-geruzen artean lurreko plano bat gehitzeak modu eraginkorrean diafonia saihestu dezake.

5. Energia iturri nagusia ahalik eta hurbilen dago dagokion moduan;

6. Kontuan izan laminatutako egituraren simetria.

7. Plakaren geruzaren diseinurako, zaila da lehendik dauden plakek distantzia luzeko kableatu paraleloa kontrolatzea. 50MHZ-tik gorako taula-mailako funtzionamendu-maiztasunari dagokionez (aipatu 50MHZ-tik beherako egoera, mesedez erlaxatu behar bezala), printzipioa antolatzea gomendatzen da:

Osagaien gainazala eta soldadura-azalera lurreko plano osoa (ezkutua) dira; Aldameneko kableatu geruza paralelorik ez; Seinale-geruza guztiak lurrezko planotik ahalik eta hurbilen daude;

Gako-seinalea lurraren ondoan dago eta ez du partizioa zeharkatzen.

Oharra: PCB geruza espezifikoak konfiguratzean, goiko printzipioak malgutasunez menderatu behar dira. Goiko printzipioen ulermenean oinarrituta, plaka bakarraren benetako eskakizunen arabera, hala nola: gako kableatuaren geruza, elikadura-hornidura, lurreko planoaren zatiketa behar den ala ez, etab., geruzen antolaketa zehaztu eta ez. ez kopiatu garbi, edo eutsi.

8. Lurraren barneko geruza elektriko anitzek eraginkortasunez murrizten dute lurraren inpedantzia. Esate baterako, A seinale-geruzak eta B seinale-geruzak lurreko plano bereiziak erabiltzen dituzte, modu eraginkorrean interferentzia modu komunean murrizteko.

Gehien erabiltzen den geruza-egitura: 4 geruzako taula

Jarraian, 4 geruzako taula baten adibide bat erabiltzen da egitura laminatu ezberdinen antolaketa eta konbinazioa nola optimizatu ilustratzeko.

Gehien erabiltzen diren 4 geruzako oholetarako, pilatzeko metodo hauek daude (goitik behera).

(1) Siganl_1 (Goian), GND (Inner_1), POWER (Inner_2), Siganl_2 (Behean).

(2) Siganl_1 (Goian), POWER (Inner_1), GND (Inner_2), Siganl_2 (Behean).

(3) POWER (Goian), Siganl_1 (Inner_1), GND (Inner_2), Siganl_2 (Behean).

Jakina, 3. aukerak botere-geruzaren eta lur-geruzaren arteko akoplamendu eraginkorra falta du eta ez da onartu behar.

Orduan, nola hautatu behar dira 1 eta 2 aukerak?

Egoera normalean, diseinatzaileek 1 aukera aukeratuko dute 4 geruzako taularen egitura gisa. Aukeraren arrazoia ez da 2. aukera ezin dela onartu, baizik eta PCB plaka orokorrak osagaiak goiko geruzan soilik jartzen dituela, beraz, egokiagoa da 1. aukera hartzea.

Baina osagaiak goiko eta beheko geruzetan jarri behar direnean, eta barruko potentzia-geruzaren eta lurreko geruzaren arteko lodiera dielektrikoa handia denean eta akoplamendua eskasa denean, kontuan hartu behar da zein geruzak dituen seinale-lerro gutxiago. 1. aukerarako, beheko geruzan seinale-lerro gutxiago daude, eta azalera handiko kobrezko film bat erabil daiteke POWER geruzarekin lotzeko; aitzitik, osagaiak batez ere beheko geruzan antolatuta badaude, 2. aukera erabili behar da taula egiteko.

Laminatutako egitura bat hartzen bada, potentzia-geruza eta lur-geruza dagoeneko akoplatuta daude. Simetriaren eskakizunak kontuan hartuta, 1. eskema orokorrean hartzen da.

6 geruzako taula

4 geruzako taularen egitura laminatuaren azterketa amaitu ondoren, honako hauek 6 geruzako taula konbinazioaren adibide bat erabiltzen du 6 geruzako taularen antolaketa eta konbinazioa eta hobetsitako metodoa ilustratzeko.

(1) Siganl_1 (Goian), GND (Inner_1), Siganl_2 (Inner_2), Siganl_3 (Inner_3), power (Inner_4), Siganl_4 (Behean).

1. irtenbideak 4 seinale-geruza eta 2 barne potentzia/lur-geruza erabiltzen ditu, seinale-geruza gehiagorekin, eta horrek osagaien arteko kableatze-lanari laguntzen dio, baina irtenbide honen akatsak ere nabariagoak dira, bi alderdi hauetan agertzen direnak:

① Potentzia-planoa eta lur-planoa urrun daude, eta ez daude behar bezain akoplatuta.

② Seinale-geruza Siganl_2 (Inner_2) eta Siganl_3 (Inner_3) zuzenean ondoan daude, beraz, seinalearen isolamendua ez da ona eta diafonia erraza da.

(2) Siganl_1 (Goian), Siganl_2 (Inner_1), POWER (Inner_2), GND (Inner_3), Siganl_3 (Inner_4), Siganl_4 (Behean).

2. eskema 1. eskemarekin alderatuta, potentzia-geruza eta lurreko planoa guztiz akoplatuta daude, eta horrek abantaila batzuk ditu 1. eskemaren aldean, baina

Siganl_1 (Goian) eta Siganl_2 (Inner_1) eta Siganl_3 (Inner_4) eta Siganl_4 (Behean) seinale-geruzak elkarren ondoan daude zuzenean. Seinalearen isolamendua ez da ona, eta diafoniaren arazoa ez da konpontzen.

(3) Siganl_1 (Goian), GND (Inner_1), Siganl_2 (Inner_2), POWER (Inner_3), GND (Inner_4), Siganl_3 (Behean).

1. eskemarekin eta 2. eskemarekin alderatuta, 3. eskemak seinale-geruza bat gutxiago eta barne-geruza elektriko bat gehiago ditu. Kableatzeko erabilgarri dauden geruzak murrizten diren arren, eskema honek 1. eta 2. eskemako ohiko akatsak konpontzen ditu.

① Potentzia-planoa eta lurre-planoa ondo elkartuta daude.

② Seinale-geruza bakoitza barneko geruza elektrikoaren ondoan dago, eta beste seinale-geruzetatik modu eraginkorrean isolatuta dago, eta diafonia ez da erraza gertatzen.

③ Siganl_2 (Inner_2) barruko bi geruza elektrikoen ondoan dago GND (Inner_1) eta POWER (Inner_3), abiadura handiko seinaleak transmititzeko erabil daitezkeenak. Barneko bi geruza elektrikoek modu eraginkorrean babestu ditzakete kanpoko mundutik Siganl_2 (Inner_2) geruzarako interferentziak eta Siganl_2 (Inner_2) kanpoko mundurako interferentziak.

Alderdi guztietan, 3. eskema da, jakina, optimizatuena. Aldi berean, 3. eskema 6 geruzako oholetarako gehien erabiltzen den egitura laminatua ere bada. Goiko bi adibideen analisiaren bidez, uste dut irakurleak kaskadako egituraren nolabaiteko ulermena duela, baina kasu batzuetan, eskema jakin batek ezin ditu baldintza guztiak bete, eta horrek diseinu-printzipio ezberdinen lehentasuna kontuan hartu behar du. Zoritxarrez, zirkuitu plakaren geruzaren diseinua benetako zirkuituaren ezaugarriekin oso lotuta dagoelako, interferentziaren aurkako errendimendua eta zirkuitu desberdinen diseinuaren ikuspegia desberdinak dira, beraz, printzipio hauek ez dute erreferentziarako lehentasun zehazturik. Baina ziurra dena da diseinuaren 2. printzipioa (barneko potentzia-geruza eta lurreko geruza ondo lotu behar direla) diseinuan lehenik eta behin bete behar dela, eta abiadura handiko seinaleak zirkuituan transmititu behar badira, orduan diseinu-printzipioa 3. (Abiadura handiko seinalearen transmisio-geruza zirkuituan) Seinalearen tarteko geruza izan behar da eta barneko bi geruza elektrikoen artean sartuta) bete behar da.

10 geruzako taula

PCB 10 geruzako plaken diseinu tipikoa

Kablearen sekuentzia orokorra TOP–GND—seinale geruza—potentzia geruza—GND—seinale geruza—potentzia geruza—seinale geruza—GND—BOTTOM

Kablearen sekuentzia bera ez da nahitaez finkoa, baina estandar eta printzipio batzuk daude mugatzeko: Esate baterako, goiko geruzaren eta beheko geruzaren ondoko geruzek GND erabiltzen dute plaka bakarraren EMC ezaugarriak bermatzeko; adibidez, seinale-geruza bakoitzak GND geruza erabiltzen du erreferentzia-plano gisa; plaka bakarrean erabiltzen den elikadura-iturria lehentasunez kobre zati oso batean jartzen da; jauziaren barruko geruzatik joan, etab.