Áður en hannað er fjöllags PCB borð, hönnuður þarf fyrst að ákvarða uppbygging hringrásarborðsins sem notuð er í samræmi við hringrásarskalann, hringrásarborðsstærð og rafsegulsviðssamhæfi (EMC), það er að ákveða hvort nota eigi 4 lög, 6 lög eða fleiri lög af hringrásartöflum . Eftir að hafa ákvarðað fjölda laga, ákvarða hvar eigi að setja innri rafmagnslögin og hvernig eigi að dreifa mismunandi merkjum á þessi lög. Þetta er val á fjöllaga PCB stafla uppbyggingu.

Lagskipt uppbygging er mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á EMC frammistöðu PCB borða, og það er einnig mikilvæg leið til að bæla rafsegultruflanir. Þessi grein kynnir viðeigandi innihald fjöllaga PCB borðstokksbyggingarinnar.

After determining the number of power, ground and signal layers, the relative arrangement of them is a topic that every PCB engineer cannot avoid;

Almenn regla um lagskipan:

1. Til að ákvarða lagskipt uppbyggingu fjöllaga PCB borðs þarf að huga að fleiri þáttum. Frá sjónarhóli raflögn, því fleiri lög, því betri raflögn, en kostnaður og erfiðleikar við framleiðslu borðs munu einnig aukast. Fyrir framleiðendur, hvort lagskipt uppbyggingin er samhverf eða ekki er áherslan sem þarf að huga að þegar PCB plötur eru framleiddar, þannig að val á fjölda laga þarf að huga að þörfum allra þátta til að ná sem best jafnvægi. Fyrir reynda hönnuði, eftir að hafa lokið forskipulagi íhlutanna, munu þeir einbeita sér að greiningu á flöskuhálsi PCB raflagna. Sameina með öðrum EDA verkfærum til að greina raflagnaþéttleika hringrásarinnar; búa síðan til fjölda og gerðir merkjalína með sérstökum kröfum um raflögn, svo sem mismunalínur, viðkvæmar merkjalínur osfrv., til að ákvarða fjölda merkjalaga; þá í samræmi við tegund aflgjafa, einangrun og truflunarvörn Kröfurnar til að ákvarða fjölda innri rafmagnslaga. Á þennan hátt er fjöldi laga alls hringrásarinnar ákvarðaður í grundvallaratriðum.

2. The bottom of the component surface (the second layer) is the ground plane, which provides the device shielding layer and the reference plane for the top wiring; the sensitive signal layer should be adjacent to an internal electrical layer (internal power/ground layer), using the large internal electrical layer Copper film to provide shielding for the signal layer. The high-speed signal transmission layer in the circuit should be a signal intermediate layer and sandwiched between two inner electrical layers. In this way, the copper film of the two inner electric layers can provide electromagnetic shielding for high-speed signal transmission, and at the same time, it can effectively limit the radiation of the high-speed signal between the two inner electric layers without causing external interference.

3. Öll merkjalög eru eins nálægt jarðplaninu og hægt er;

4. Reyndu að forðast tvö merkjalög sem liggja beint við hvert annað; það er auðvelt að koma á þverræðu milli aðliggjandi merkjalaga, sem leiðir til bilunar í hringrásarvirkni. Með því að bæta við jarðplani á milli merkjalaganna tveggja getur í raun komið í veg fyrir þverræðu.

5. Aðalaflgjafinn er eins nálægt honum og hægt er á samsvarandi hátt;

6. Taktu tillit til samhverfu lagskiptu uppbyggingarinnar.

7. Fyrir lagskipulag móðurborðsins er erfitt fyrir núverandi móðurborð að stjórna samhliða langlínulagnir. Fyrir notkunartíðni á borði yfir 50MHZ (sjá ástandið undir 50MHZ, vinsamlegast slakaðu á á viðeigandi hátt), er mælt með því að raða meginreglunni:

Íhlutayfirborðið og suðuyfirborðið eru fullkomið jarðplan (skjöldur); Engin samliggjandi samhliða raflögn; Öll merkjalög eru eins nálægt jarðplaninu og hægt er;

Lykilmerkið liggur við jörðu og fer ekki yfir skilrúmið.

Athugið: Við uppsetningu á sérstökum PCB lögum ætti að ná tökum á ofangreindum meginreglum á sveigjanlegan hátt. Byggt á skilningi á ofangreindum meginreglum, í samræmi við raunverulegar kröfur eins borðs, svo sem: hvort lykillag, aflgjafi, skipting jarðplans sé krafist, o.s.frv., Ákvarða fyrirkomulag laganna og ekki ekki bara afrita það hreint út eða halda í það.

8. Mörg jarðtengd innri rafmagnslög geta í raun dregið úr jarðviðnám. Til dæmis nota A merkjalagið og B merkjalagið aðskilin jarðplan, sem getur í raun dregið úr truflunum á algengum ham.

Algengt lagskipt uppbygging: 4-laga borð

Eftirfarandi notar dæmi um 4-laga borð til að sýna hvernig á að hagræða fyrirkomulagi og samsetningu ýmissa lagskiptra mannvirkja.

For commonly used 4-layer boards, there are the following stacking methods (from top to bottom).

(1) Siganl_1 (Efst), GND (Innri_1), POWER (Innri_2), Siganl_2 (Neðst).

(2) Siganl_1 (Efst), POWER (Innri_1), GND (Innri_2), Siganl_2 (Neðst).

(3) POWER (Top), Siganl_1 (Inner_1), GND (Inner_2), Siganl_2 (Bottom).

Augljóslega skortir valkost 3 skilvirka tengingu milli raflags og jarðlags og ætti ekki að nota hann.

Hvernig ætti þá að velja valkosti 1 og 2?

Under normal circumstances, designers will choose option 1 as the structure of the 4-layer board. The reason for the choice is not that Option 2 cannot be adopted, but that the general PCB board only places components on the top layer, so it is more appropriate to adopt Option 1.

En þegar setja þarf íhluti á bæði efsta og neðsta lagið og rafþykktin milli innra afllags og jarðlags er mikil og tengingin er léleg, þarf að huga að því hvaða lag hefur færri merkjalínur. Fyrir valkost 1 eru færri merkjalínur á neðsta laginu og hægt er að nota koparfilmu með stóru svæði til að tengja við POWER lagið; þvert á móti, ef íhlutunum er aðallega raðað á neðsta lagið, ætti að nota valkosti 2 til að búa til borðið.

Ef lagskipt uppbygging er tekin upp eru orkulagið og jarðlagið þegar tengt saman. Miðað við kröfur um samhverfu er kerfi 1 almennt samþykkt.

6 laga borð

Eftir að hafa lokið greiningu á lagskiptu uppbyggingu 4-laga borðsins, notar eftirfarandi dæmi um 6-laga borðsamsetninguna til að sýna fyrirkomulag og samsetningu 6-laga borðsins og æskilega aðferð.

(1) Siganl_1 (Efst), GND (Innri_1), Siganl_2 (Innri_2), Siganl_3 (Innri_3), kraftur (Innri_4), Siganl_4 (neðst).

Solution 1 uses 4 signal layers and 2 internal power/ground layers, with more signal layers, which is conducive to the wiring work between components, but the defects of this solution are also more obvious, which are manifested in the following two aspects:

① Aflplanið og jarðplanið eru langt í sundur og þau eru ekki nægilega tengd.

② Merkjalagið Siganl_2 (Inner_2) og Siganl_3 (Inner_3) eru beint aðliggjandi, þannig að merkjaeinangrunin er ekki góð og víxltalning er auðvelt að eiga sér stað.

(2) Siganl_1 (Efst), Siganl_2 (Innri_1), POWER (Innri_2), GND (Innri_3), Siganl_3 (Innri_4), Siganl_4 (Neðst).

Skema 2 Í samanburði við skema 1 eru afllagið og jarðplanið að fullu tengt, sem hefur ákveðna kosti fram yfir kerfi 1, en

Siganl_1 (Efri) og Siganl_2 (Inner_1) og Siganl_3 (Inner_4) og Siganl_4 (Neðst) merkjalög liggja beint við hvert annað. Merkjaeinangrunin er ekki góð og vandamálið við krosstal er ekki leyst.

(3) Siganl_1 (Efst), GND (Innri_1), Siganl_2 (Innri_2), POWER (Innri_3), GND (Innri_4), Siganl_3 (Neðst).

Samanborið við Scheme 1 og Scheme 2, Scheme 3 hefur eitt minna merkjalag og eitt meira innra rafmagnslag. Þrátt fyrir að lögin sem eru tiltæk fyrir raflögn séu lækkuð, leysir þetta kerfi algenga galla kerfis 1 og kerfis 2.

① Aflplanið og jarðplanið eru þétt tengd.

② Hvert merkjalag er beint við hlið innra raflagsins og er í raun einangrað frá öðrum merkjalögum og það er ekki auðvelt að eiga sér stað víxl.

③ Siganl_2 (Inner_2) er við hliðina á tveimur innri rafmagnslögum GND (Inner_1) og POWER (Inner_3), sem hægt er að nota til að senda háhraðamerki. Tvö innri rafmagnslögin geta í raun varið truflun frá umheiminum til Siganl_2 (Inner_2) lagsins og truflun frá Siganl_2 (Inner_2) til umheimsins.

Á öllum sviðum er kerfi 3 augljóslega það bjartsýnasta. Á sama tíma er kerfi 3 einnig algengt lagskipt uppbygging fyrir 6 laga borð. Með greiningu á ofangreindum tveimur dæmum tel ég að lesandinn hafi ákveðinn skilning á steypibyggingunni, en í sumum tilfellum getur ákveðið kerfi ekki uppfyllt allar kröfur, sem krefst tillits til forgangs ýmissa hönnunarreglna. Því miður, vegna þess að hönnun hringrásarplötulagsins er nátengd eiginleikum raunverulegrar hringrásar, eru frammistöðu gegn truflunum og hönnunaráherslur mismunandi hringrása mismunandi, þannig að í raun hafa þessar meginreglur enga ákveðna forgang til viðmiðunar. En það sem er víst er að hönnunarreglu 2 (innra afllag og jarðlag ætti að vera þétt tengt) þarf að uppfylla fyrst í hönnuninni og ef senda þarf háhraðamerki í hringrásinni, þá hönnunarreglu 3 (háhraða merki sendingarlag í hringrásinni) Það ætti að vera merki millilag og samloka á milli tveggja innri rafmagnslaga) verður að vera uppfyllt.

10 laga borð

PCB dæmigerð 10 laga borðhönnun

Almenn raflögn er TOP–GND—merkjalag—afllag—GND—merkjalag—afllag—merkjalag—GND—NEÐST

Raflagnaröðin sjálf er ekki endilega föst, en það eru nokkrir staðlar og meginreglur til að takmarka hana: Til dæmis nota aðliggjandi lög efsta lagsins og neðsta lagsins GND til að tryggja EMC eiginleika eins borðsins; til dæmis, hvert merkjalag notar helst GND lagið sem viðmiðunarplan; aflgjafinn sem notaður er í öllu einu borðinu er helst lagður á heilt koparstykki; næm, háhraða, og vil helst fara meðfram innra lagi stökksins o.s.frv.