долбоорлоо алдында көп каттуу ПХБ Долбоорду тандоодо, дизайнер адегенде схеманын масштабына, схеманын өлчөмүнө жана электромагниттик шайкештикке (EMC) талаптарга ылайык колдонулган схема түзүмүн аныкташы керек, башкача айтканда, 4 катмарды, 6 катмарды же көбүрөөк катмарлуу схемаларды колдонууну чечиши керек. . Кабаттардын санын аныктагандан кийин, ички электрдик катмарларды кайда жайгаштырууну жана бул катмарларга түрдүү сигналдарды кантип бөлүштүрүүнү аныктаңыз. Бул көп катмарлуу PCB стек структурасын тандоо.

Ламинацияланган түзүлүш ПХБ такталарынын EMC көрсөткүчтөрүнө таасир этүүчү маанилүү фактор, ошондой эле электромагниттик тоскоолдуктарды басуунун маанилүү каражаты болуп саналат. Бул макалада көп катмарлуу ПХБ тактасынын стек структурасынын тиешелүү мазмуну көрсөтүлөт.

Күч, жер жана сигнал катмарларынын санын аныктагандан кийин, алардын салыштырмалуу жайгашуусу ар бир PCB инженери кача албаган тема болуп саналат;

катмарды жайгаштыруунун жалпы принциби:

1. Көп катмарлуу ПХБ тактасынын ламинатталган түзүлүшүн аныктоо үчүн дагы факторлорду эске алуу керек. Электр зымдарынын көз карашынан караганда, катмарлар канчалык көп болсо, зымдар ошончолук жакшы, бирок такталарды өндүрүүнүн баасы жана кыйынчылыгы да жогорулайт. Өндүрүүчүлөр үчүн ламинатталган структура симметриялуубу же жокпу – бул ПХБ такталары өндүрүлгөндө көңүл буруу керек, ошондуктан катмарлардын санын тандоодо эң жакшы баланска жетүү үчүн бардык аспектилердин керектөөлөрүн эске алуу керек. Тажрыйбалуу дизайнерлер үчүн компоненттердин алдын ала пландоосун аяктагандан кийин, алар PCB зымдарынын бөксөлүгүн талдоого басым жасашат. Башка EDA куралдары менен биригип, схеманын зымдарынын тыгыздыгын талдоо; андан кийин сигнал катмарларынын санын аныктоо үчүн дифференциалдык линиялар, сезгич сигнал линиялары ж. андан кийин электр менен жабдуунун түрүнө ылайык, изоляция жана анти-кетерференциялар ички электр катмарларынын санын аныктоо үчүн талаптар. Ошентип, бүт схеманын катмарларынын саны негизинен аныкталат.

2. Компоненттин бетинин түбү (экинчи катмар) жер тегиздиги болуп саналат, ал аппаратты коргоочу катмарды жана үстүнкү зымдар үчүн таяныч тегиздигин камсыз кылат; сезгич сигнал катмары сигнал катмарын коргоону камсыз кылуу үчүн чоң ички электр катмарын жез пленканы колдонуу менен, ички электр катмарына (ички күч/жер катмары) жанаша болушу керек. Схемадагы жогорку ылдамдыктагы сигналды берүү катмары сигналдын аралык катмары болушу керек жана эки ички электрдик катмардын ортосунда кысылган. Ушундай жол менен, эки ички электр катмарынын жез пленкасы жогорку ылдамдыктагы сигнал берүү үчүн электромагниттик коргоону камсыз кыла алат жана ошол эле учурда, эки ички электр катмарынын ортосундагы жогорку ылдамдыктагы сигналдын нурлануусун эффективдүү чектей алат. тышкы кийлигишүү.

3. Бардык сигнал катмарлары жер тегиздигине мүмкүн болушунча жакын;

4. Бири-бирине түздөн-түз жанаша эки сигнал катмарын качууга аракет кыл; чектеш сигнал катмарларынын ортосунда кайчылаш байланышты киргизүү оңой, натыйжада схема функциясы иштебей калат. Эки сигнал катмарынын ортосуна жер учагын кошуу эффективдүү түрдө кайчылашууну болтурбайт.

5. Негизги энергия булагы тиешелүү түрдө ага мүмкүн болушунча жакын;

6. Ламинацияланган структуранын симметриясын эске алыңыз.

7. Motherboard катмарынын макети үчүн, ал учурдагы Motherboards үчүн параллелдүү алыскы зымдарын көзөмөлдөө кыйын. 50MHZ жогору борт деңгээлиндеги иштөө жыштыгы үчүн (50МГцтен төмөн абалды караңыз, тийиштүү түрдө эс алыңыз) принципти уюштуруу сунушталат:

Компоненттин бети жана ширетүүчү бети толук жер тегиздиги (калкан); чектеш параллелдүү зым катмарлары жок; Бардык сигнал катмарлары жер тегиздигине мүмкүн болушунча жакын;

Ачкычтын сигналы жерге жанаша жайгашкан жана бөлүктү кесип өтпөйт.

Эскертүү: ПХБнын конкреттүү катмарларын орнотууда жогорудагы принциптер ийкемдүү түрдө өздөштүрүлүшү керек. Жогорудагы принциптерди түшүнүүнүн негизинде, бир тактайдын иш жүзүндөгү талаптарына ылайык, мисалы: негизги зым катмары, электр менен камсыздоо, жер участогун бөлүү керекпи ж.б.у.с. t жөн гана ачык көчүрүп, же аны кармап.

8. Бир нече негиздүү ички электр катмарлары жердин импедансын натыйжалуу азайта алат. Мисалы, А сигнал катмары жана В сигнал катмары өзүнчө жер учактарын колдонушат, бул жалпы режимдин кийлигишүүсүн натыйжалуу азайта алат.

Көбүнчө колдонулган катмар структурасы: 4-кабаттуу такта

Төмөндө ар кандай ламинатталган структуралардын жайгашуусун жана айкалышын оптималдаштырууну көрсөтүү үчүн 4-кабаттуу тактанын мисалы колдонулат.

Көбүнчө колдонулган 4-кабаттуу такталар үчүн (жогорудан ылдыйга чейин) төмөнкү катмарлоо ыкмалары бар.

(1) Siganl_1 (жогорку), GND (ички_1), POWER (ички_2), Siganl_2 (төмөнкү).

(2) Siganl_1 (жогорку), POWER (ички_1), GND (ички_2), Siganl_2 (төмөнкү).

(3) POWER (жогорку), Siganl_1 (ички_1), GND (ички_2), Siganl_2 (төмөнкү).

Албетте, 3-вариант электр катмары менен жер катмарынын ортосунда эффективдүү байланыш жок жана кабыл алынбашы керек.

Анда 1 жана 2 варианттарды кантип тандоо керек?

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.

Бирок компоненттерди үстүнкү жана астыңкы катмарга коюу керек болгондо жана ички электр катмары менен жер катмарынын ортосундагы диэлектрик калыңдыгы чоң жана муфта начар болгондо, кайсы катмарда сигнал сызыктары аз экенин карап чыгуу зарыл. 1-вариант үчүн төмөнкү катмарда сигнал сызыктары азыраак жана POWER катмары менен жупташтыруу үчүн чоң аянтты жез пленкасын колдонсо болот; тескерисинче, эгерде компоненттер негизинен төмөнкү катмарга жайгаштырылса, тактаны жасоо үчүн 2-вариант колдонулушу керек.

ламинатталган структурасы кабыл алынган болсо, анда электр катмары жана жер катмары буга чейин бириктирилген. Симметриянын талаптарын эске алуу менен жалпысынан 1-схема кабыл алынат.

6-кабаттуу такта

4-кабаттуу тактанын ламинатталган структурасын талдоо аяктагандан кийин, төмөндө 6-кабаттуу тактанын түзүлүшүн жана айкалышын жана артыкчылыктуу ыкманы көрсөтүү үчүн 6-кабаттуу такта айкалышынын мисалын колдонот.

(1) Siganl_1 (Жогорку), GND (Ички_1), Siganl_2 (Ички_2), Siganl_3 (Ички_3), күч (Ички_4), Siganl_4 (Төмөнкү).

1-чечимде 4 сигнал катмары жана 2 ички электр/жер катмары колдонулат, бул компоненттердин ортосундагы зымдарга ыңгайлуу болгон сигналдык катмарлары көбүрөөк, бирок бул чечимдин кемчиликтери дагы ачык, алар төмөнкү эки аспектиде көрүнөт:

① Кубаттуу учак менен жердеги тегиздик бири-биринен алыс жайгашкандыктан, алар жетиштүү туташкан эмес.

② Сигнал катмары Siganl_2 (Inner_2) жана Siganl_3 (Inner_3) түздөн-түз чектеш, андыктан сигналдын изоляциясы жакшы эмес жана кайчылаш пайда болуу оңой.

(2) Siganl_1 (Жогорку), Siganl_2 (Ички_1), POWER (Ички_2), GND (Ички_3), Siganl_3 (Ички_4), Siganl_4 (Төмөнкү).

2-схема 1-схема менен салыштырганда, электр катмары жана жер тегиздиги толугу менен бириктирилген, бул схема 1ге караганда белгилүү бир артыкчылыктарга ээ, бирок

Siganl_1 (Жогорку) жана Siganl_2 (Inner_1) жана Siganl_3 (Inner_4) жана Siganl_4 (Төмөнкү) сигнал катмарлары бири-бирине түздөн-түз жанаша жайгашкан. Сигналдын изоляциясы жакшы эмес, кайчылашуу маселеси чечилген эмес.

(3) Siganl_1 (Жогорку), GND (Ички_1), Siganl_2 (Ички_2), POWER (Ички_3), GND (Ички_4), Siganl_3 (Төмөнкү).

1-схема жана 2-схема менен салыштырганда 3-схемада сигналдын бир катмары азыраак жана дагы бир ички электр катмары бар. Зымдар үчүн жеткиликтүү катмарлар кыскарганына карабастан, бул схема 1 жана 2-схемадагы жалпы кемчиликтерди чечет.

① Кубаттуу учак менен жер тегиздиги тыгыз байланышта.

② Ар бир сигнал катмары ички электр катмарына түздөн-түз чектеш жана башка сигнал катмарларынан натыйжалуу изоляцияланган жана кайчылаш пайда болуу оңой эмес.

③ Siganl_2 (Inner_2) жогорку ылдамдыктагы сигналдарды өткөрүү үчүн колдонулушу мүмкүн болгон GND (Inner_1) жана POWER (Inner_3) эки ички электр катмарына жанаша жайгашкан. Эки ички электрдик катмарлар тышкы дүйнөдөн Siganl_2 (Inner_2) катмарына жана Siganl_2 (Inner_2) тышкы дүйнөгө болгон кийлигишүүсүн натыйжалуу коргой алат.

Бардык жагынан алганда, схема 3, албетте, эң оптималдаштырылган. Ошол эле учурда, схема 3, ошондой эле 6-кабат такталар үчүн көп колдонулган ламинатталган структура болуп саналат. Жогорудагы эки мисалды талдоо аркылуу мен окурмандын каскаддык түзүлүш жөнүндө белгилүү бир түшүнүгү бар деп эсептейм, бирок айрым учурларда белгилүү бир схема бардык талаптарга жооп бере албайт, бул ар кандай дизайн принциптеринин артыкчылыктуулугун эске алууну талап кылат. Тилекке каршы, схеманын катмарынын дизайны чыныгы схеманын мүнөздөмөлөрү менен тыгыз байланышта болгондуктан, ар кандай схемалардын анти-кетеришүү көрсөткүчтөрү жана дизайн фокусу ар түрдүү, ошондуктан чындыгында бул принциптер шилтеме үчүн аныкталган артыкчылыкка ээ эмес. Бирок, анык нерсе, долбоорлоодо адегенде 2-дизайн принциби (ички электр катмары менен жер катмары тыгыз байланышта болушу керек) аткарылышы керек, ал эми жогорку ылдамдыктагы сигналдар схемада берилиши керек болсо, анда 3-дизайн принциби (схемадагы жогорку ылдамдыктагы сигналды берүү катмары) Бул сигналдын аралык катмары болушу керек жана эки ички электрдик катмардын ортосунда жайгашкан) канааттандырылышы керек.

10-кабаттуу такта

PCB типтүү 10-кабат тактасынын дизайны

Электр өткөргүчтөрдүн жалпы ырааттуулугу: TOP–GND—сигнал катмары—күч катмары—GND—сигнал катмары—күч катмары—сигнал катмары—GND—төмөнкү

Зымдарды өткөрүү ырааттуулугу сөзсүз түрдө белгиленбейт, бирок аны чектөө үчүн кээ бир стандарттар жана принциптер бар: Мисалы, үстүнкү катмардын жана төмөнкү катмардын чектеш катмарлары бир тактанын EMC мүнөздөмөлөрүн камсыз кылуу үчүн GND колдонушат; мисалы, ар бир сигнал катмары GND катмарын шилтеме учак катары колдонгон жакшы; бүт бир тактада колдонулган электр энергиясы жездин бүт бөлүгүнө артыкчылыктуу коюлат; сезгич, жогорку ылдамдыктагы жана секирүүнүн ички катмарын бойлоп барууну артык көрүшөт, ж.б.