Foardat it ûntwerpen mearlaach PCB board, de ûntwerper moat earst bepale de circuit board struktuer brûkt neffens de circuit skaal, circuit board grutte en elektromagnetyske kompatibiliteit (EMC) easken, dat is, om te besluten oft te brûken 4 lagen, 6 lagen, of Mear lagen fan circuit boards . Nei it fêststellen fan it oantal lagen, bepale wêr’t de ynterne elektryske lagen te pleatsen en hoe’t ferskate sinjalen op dizze lagen ferdield wurde. Dit is de kar fan multilayer PCB stack struktuer.

Laminated struktuer is in wichtige faktor dy’t beynfloedet de EMC prestaasjes fan PCB boards, en it is ek in wichtich middel om te ûnderdrukke elektromagnetyske ynterferinsje. Dit artikel yntrodusearret de relevante ynhâld fan de multilayer PCB board stack struktuer.

Nei it fêststellen fan it oantal macht, grûn en sinjaal lagen, de relative regeling fan harren is in ûnderwerp dat eltse PCB yngenieur kin net mije;

It algemiene prinsipe fan laach arrangement:

1. Foar it bepalen fan de laminearre struktuer fan in multilayer PCB board, moatte mear faktoaren wurde beskôge. Fanút it perspektyf fan bedrading, hoe mear lagen, hoe better de bedrading, mar de kosten en swierrichheden fan board manufacturing sille ek tanimme. Foar fabrikanten, oft de laminearre struktuer is symmetrysk of net is de fokus dat moat wurde betelle omtinken oan doe’t PCB boards wurde produsearre, dus de kar fan it oantal lagen moat beskôgje de behoeften fan alle aspekten te berikken de bêste lykwicht. Foar betûfte ûntwerpers, nei it foltôgjen fan ‘e pre-yndieling fan’ e komponinten, sille se har rjochtsje op ‘e analyze fan’ e PCB-bedradingsknelhals. Kombinearje mei oare EDA-ark om de bedradingstichtens fan it circuit board te analysearjen; dan synthesize it oantal en soarten sinjaal rigels mei spesjale wiring easken, lykas differinsjaaloperator linen, gefoelige sinjaal rigels, ensfh, te bepalen it oantal sinjaal lagen; dan neffens it type macht oanbod, isolemint en anty-ynterferinsje De easken te bepalen it oantal ynterne elektryske lagen. Op dizze manier wurdt yn prinsipe it oantal lagen fan it hiele circuit board bepaald.

2. De boaiem fan ‘e komponint oerflak (de twadde laach) is de grûn fleantúch, dat jout it apparaat shielding laach en de referinsje fleantúch foar de top wiring; de gefoelige sinjaal laach moat wêze grinzet oan in ynterne elektryske laach (ynterne macht / grûn laach), mei help fan de grutte ynterne elektryske laach Koper film te foarsjen shielding foar it sinjaal laach. De hege snelheid sinjaal oerdracht laach yn it circuit moat wêze in sinjaal tuskenlizzende laach en sandwiched tusken twa ynderlike elektryske lagen. Op dizze manier kin de koperfilm fan ‘e twa ynderlike elektryske lagen elektromagnetyske beskerming leverje foar hege snelheidssinjaalferfier, en tagelyk kin it de strieling fan it hege snelheidsinjaal tusken de twa ynderlike elektryske lagen effektyf beheine sûnder te feroarsaakjen eksterne ynterferinsje.

3. Alle sinjaallagen binne sa ticht mooglik by it grûnflak;

4. Besykje twa sinjaallagen direkt neist elkoar te foarkommen; it is maklik in yntrodusearje crosstalk tusken neistlizzende sinjaal lagen, resultearret yn circuit funksje falen. It tafoegjen fan in grûnflak tusken de twa sinjaallagen kin crosstalk effektyf foarkomme.

5. De wichtichste macht boarne is sa ticht mooglik by it oerienkommende;

6. Nim rekken mei de symmetry fan de laminearre struktuer.

7. Foar de laach opmaak fan it moederbord is it dreech foar de besteande moederbord in kontrôle parallel lange-ôfstân wiring. Foar de bestjoeringsfrekwinsje op bestjoersnivo boppe 50MHZ (ferwize nei de situaasje ûnder 50MHZ, ûntspanne asjebleaft passend), is it oan te rieden om it prinsipe te regeljen:

It komponint oerflak en it welding oerflak binne in folsleine grûn fleantúch (skild); Gjin neistlizzende parallelle wiring lagen; Alle sinjaal lagen binne sa ticht mooglik by de grûn fleanmasine;

De kaai sinjaal is grinzet oan de grûn en net krúst de ôfskieding.

Opmerking: By it ynstellen fan de spesifike PCB-lagen moatte de boppesteande prinsipes fleksibel behearske wurde. Op grûn fan it begryp fan ‘e boppesteande prinsipes, neffens de eigentlike easken fan’ e single board, lykas: oft in kaai wiring laach, macht oanbod, ground plane divyzje is nedich, ensfh , Bepale de regeling fan de lagen, en do’ t gewoan kopiearje it bot, of hâld it oan.

8. Meardere grounded ynterne elektryske lagen kinne effektyf ferminderjen grûn impedance. Bygelyks, de A sinjaal laach en de B sinjaal laach brûke aparte grûn fleantugen, dat kin effektyf ferminderjen mienskiplike modus ynterferinsje.

De meast brûkte layered struktuer: 4-laach board

De folgjende brûkt in foarbyld fan in 4-laach board om te yllustrearjen hoe’t jo de regeling en kombinaasje fan ferskate laminearre struktueren optimalisearje kinne.

Foar gewoan brûkte 4-laach boards binne d’r de folgjende stapelmetoaden (fan boppe nei ûnderen).

(1) Siganl_1 (Boppe), GND (Binnen_1), POWER (Binnen_2), Siganl_2 (ûnder).

(2) Siganl_1 (Boppe), POWER (Binnen_1), GND (Binnen_2), Siganl_2 (ûnder).

(3) POWER (Top), Siganl_1 (Binnen_1), GND (Binnen_2), Siganl_2 (Onder).

Fansels mist opsje 3 in effektive koppeling tusken de krêftlaach en de grûnlaach en moat net oannommen wurde.

Hoe moatte dan opsjes 1 en 2 selektearre wurde?

Under normale omstannichheden sille ûntwerpers opsje 1 kieze as de struktuer fan it 4-laach board. De reden foar de kar is net dat Opsje 2 net oannommen wurde kin, mar dat it algemiene PCB-boerd allinnich komponinten op de boppelaach pleatst, dus is it better om Opsje 1 oan te nimmen.

Mar as ûnderdielen moatte wurde pleatst op sawol de boppeste en ûnderste lagen, en de dielectric dikte tusken de ynterne macht laach en de grûn laach is grut en de coupling is min, is it nedich om te beskôgje hokker laach hat minder sinjaal rigels. Foar opsje 1 binne d’r minder sinjaallinen op ‘e ûnderste laach, en in koperfilm mei grut gebiet kin brûkt wurde om te koppelen mei de POWER-laach; krekt oarsom, as de ûnderdielen wurde benammen regele op de ûnderste laach, Opsje 2 moat brûkt wurde om te meitsjen it bestjoer.

As in laminearre struktuer wurdt oannommen, binne de krêftlaach en de grûnlaach al keppele. Sjoen de easken fan symmetry wurdt skema 1 algemien oannommen.

6-laach board

Nei it foltôgjen fan ‘e analyze fan’ e laminearre struktuer fan ‘e 4-laach board, brûkt de folgjende in foarbyld fan’ e 6-laach board kombinaasje om de arranzjemint en kombinaasje fan ‘e 6-laach board en de foarkommende metoade te yllustrearjen.

(1) Siganl_1 (Top), GND (Binnen_1), Siganl_2 (Binnen_2), Siganl_3 (Binnen_3), macht (Binnen_4), Siganl_4 (ûnder).

Oplossing 1 brûkt 4 sinjaallagen en 2 ynterne krêft-/grûnlagen, mei mear sinjaallagen, wat befoarderlik is foar it bedradingswurk tusken komponinten, mar de defekten fan dizze oplossing binne ek dúdliker, dy’t manifesteare yn ‘e folgjende twa aspekten:

① De macht fleanmasine en de grûn fleantúch binne fier útinoar, en se binne net genôch keppele.

② De sinjaallaach Siganl_2 (Inner_2) en Siganl_3 (Inner_3) lizze direkt neist, sadat de sinjaalisolaasje net goed is en crosstalk maklik te foarkommen.

(2) Siganl_1 (Top), Siganl_2 (Binnen_1), POWER (Binnen_2), GND (Binnen_3), Siganl_3 (Binnen_4), Siganl_4 (ûnder).

Skema 2 Yn ferliking mei skema 1 binne de krêftlaach en grûnflak folslein keppele, wat bepaalde foardielen hat boppe skema 1, mar

Siganl_1 (Top) en Siganl_2 (Inner_1) en Siganl_3 (Inner_4) en Siganl_4 (Bottom) sinjaallagen binne direkt neist elkoar. It sinjaal isolaasje is net goed, en it probleem fan crosstalk is net oplost.

(3) Siganl_1 (Top), GND (Binnen_1), Siganl_2 (Binnen_2), POWER (Binnen_3), GND (Binnen_4), Siganl_3 (ûnder).

Yn ferliking mei skema 1 en skema 2 hat skema 3 ien minder sinjaallaach en ien mear ynterne elektryske laach. Hoewol de lagen beskikber foar bedrading wurde fermindere, lost dit skema de mienskiplike mankeminten fan Schema 1 en Schema 2 op.

① It macht fleantúch en grûn fleantúch binne strak keppele.

② Elke sinjaallaach is direkt neist de ynderlike elektryske laach, en is effektyf isolearre fan oare sinjaallagen, en crosstalk is net maklik te foarkommen.

③ Siganl_2 (Inner_2) grinzet oan de twa ynderlike elektryske lagen GND (Inner_1) en POWER (Inner_3), dy’t kinne wurde brûkt om sinjalen mei hege snelheid te ferstjoeren. De twa ynderlike elektryske lagen kinne effektyf beskermje de ynterferinsje fan ‘e bûtenwrâld nei de Siganl_2 (Inner_2) laach en de ynterferinsje fan Siganl_2 (Inner_2) nei de bûtenwrâld.

Yn alle aspekten is skema 3 fansels de meast optimalisearre. Tagelyk is skema 3 ek in gewoan brûkte laminearre struktuer foar 6-laach boards. Troch de analyze fan de boppesteande twa foarbylden, Ik leau dat de lêzer hat in bepaald begryp fan de cascadearjende struktuer, mar yn guon gefallen, in beskate skema kin net foldwaan oan alle easken, dat fereasket beskôging fan de prioriteit fan ferskate design prinsipes. Spitigernôch, fanwege it feit dat it circuit board laach design is nau besibbe oan de skaaimerken fan de eigentlike circuit, de anty-ynterferinsje prestaasjes en design fokus fan ferskillende circuits binne oars, dus yn feite dizze prinsipes hawwe gjin bepaald prioriteit foar referinsje. Mar wat wis is, is dat ûntwerpprinsipe 2 (de ynterne krêftlaach en de grûnlaach moatte strak keppele wurde) earst yn it ûntwerp foldien wurde moat, en as hege snelheidsinjalen moatte wurde oerdroegen yn it circuit, dan ûntwerpprinsipe 3 (high-speed sinjaal oerdracht laach yn it circuit) It moat wêze it sinjaal tuskenlizzende laach en sandwiched tusken twa ynderlike elektryske lagen) moat tefreden wêze.

10-laach board

PCB typysk 10-laach board design

De algemiene bedradingsekwinsje is TOP–GND—sinjaallaach—power laach—GND—sinjaal laach—power laach—sinjaal laach—GND—BOTTOM

De wiring folchoarder sels is net needsaaklikerwize fêst, mar der binne guon noarmen en prinsipes te beheinen it: Bygelyks, de neistlizzende lagen fan de boppeste laach en ûnderste laach brûke GND te garandearjen de EMC skaaimerken fan de single board; bygelyks,, eltse sinjaal laach by foarkar brûkt de GND laach as in referinsje Plane; de macht oanbod brûkt yn de hiele single board wurdt foarkar lein op in hiel stik koper; de gefoelige, hege-snelheid, en leaver te gean lâns de binnenste laach fan de sprong, etc.