ПХБ редење е важен фактор за одредување на ЕМС перформансите на производите. Доброто раслојување може да биде многу ефикасно во намалувањето на зрачењето од јамката на ПХБ (емисија на диференцијален режим), како и од каблите поврзани со плочката (емисија на заеднички режим).

Од друга страна, лошата каскада може многу да го зголеми зрачењето на двата механизми. Четири фактори се важни за разгледување на редење плочи:

1. Број на слоеви;

2. Бројот и видот на користени слоеви (моќност и/или заземјување);

3. Редоследот или редоследот на слоеви;

4. Интервалот помеѓу слоевите.

Обично се разгледува само бројот на слоеви. Во многу случаи, другите три фактори се подеднакво важни, а четвртиот понекогаш не му е познат ниту на дизајнерот на ПХБ. При одредување на бројот на слоеви, земете го предвид следново:

1. Количина на сигнал и цена на жици;

2. Фреквенција;

3. Дали производот треба да ги исполнува условите за лансирање од Класа А или Класа Б?

4. ПХБ е во заштитено или незаштитено куќиште;

5. ЕМС инженерска експертиза на дизајнерскиот тим.

Обично се разгледува само првиот термин. Навистина, сите ставки беа од витално значење и треба да се разгледаат подеднакво. Оваа последна ставка е особено важна и не треба да се занемарува доколку се сака да се постигне оптимален дизајн за најмалку време и трошоци.

Повеќеслојна плоча што користи земја и/или моќност обезбедува значително намалување на емисијата на зрачење во споредба со двослојна плоча. Општо правило што се користи е дека четирислојната плоча произведува 15dB помалку зрачење од двослојната плоча, сите други фактори се еднакви. Табла со рамна површина е многу подобра од табла без рамна површина од следниве причини:

1. Тие овозможуваат сигналите да се пренасочат како микрострип линии (или ленти со ленти). Овие структури се контролирани далноводи со импеданса со многу помало зрачење од случајните жици што се користат на двослојни плочи;

2. Земјината рамнина значително ја намалува импедансата на земјата (и затоа бучавата од земјата).

Иако две плочи се успешно користени во незаштитени куќишта од 20-25 mhz, овие случаи се исклучок отколку правило. Над околу 10-15 mhz, обично треба да се земат предвид повеќеслојните панели.

Постојат пет цели што треба да се обидете да ги постигнете кога користите табла со повеќе слоеви. Тие се:

1. Сигналниот слој секогаш треба да биде во непосредна близина на рамнината;

2. Сигналниот слој треба да биде цврсто споен (близу до) со неговата соседна рамнина;

3, моќната рамнина и земјата рамнина треба да бидат тесно комбинирани;

4, сигналот со голема брзина треба да биде закопан во линијата помеѓу две рамнини, авионот може да игра заштитна улога и може да го потисне зрачењето на печатена линија со голема брзина;

5. Повеќекратни авиони за заземјување имаат многу предности бидејќи ќе ја намалат импедансата на заземјување (референтна рамнина) на таблата и ќе го намалат зрачењето со вообичаен режим.

Општо земено, ние сме соочени со избор помеѓу спојување на близина на сигнал/рамнина (Цел 2) и спојка на близина на моќност/земја (цел 3). Со конвенционалните техники за изградба на ПХБ, капацитетот на рамната плоча помеѓу соседното напојување и рамнината за заземјување е недоволен за да обезбеди доволно раздвојување под 500 MHz.

Затоа, раздвојувањето мора да се реши со други средства, и ние генерално треба да избереме тесна спојка помеѓу сигналот и тековната рамнина за враќање. Предностите на цврстата спојка помеѓу сигналниот слој и моменталната рамнина за враќање ќе ги надминат недостатоците предизвикани од мало губење на капацитетот помеѓу рамнините.

Осум слоеви е минималниот број слоеви што може да се искористат за да се постигнат сите пет од овие цели. Некои од овие цели ќе треба да се компромитираат на табли со четири и шест слоја. Под овие услови, мора да одредите кои цели се најважни за дизајнот што ви е при рака.

Горенаведениот став не треба да се толкува дека значи дека не можете да направите добар дизајн на ЕМС на табла со четири или шест нивоа, како што можете. Тоа само покажува дека не може да се постигнат сите цели одеднаш и дека е потребен некаков компромис.

Бидејќи сите посакувани цели за ЕМС можат да се постигнат со осум слоеви, нема причина да се користат повеќе од осум слоеви, освен за да се приспособат дополнителни слоеви за насочување на сигналот.

Од механичка гледна точка, друга идеална цел е да го направите пресекот на плочата за ПХБ симетричен (или избалансиран) за да спречите искривување.

На пример, на осумслојна табла, ако вториот слој е рамнина, тогаш седмиот слој исто така треба да биде рамнина.

Затоа, сите конфигурации презентирани овде користат симетрични или избалансирани структури. Ако се дозволени асиметрични или неурамнотежени структури, можно е да се изградат други каскадни конфигурации.

Четирислојна табла

Највообичаената структура на четирислојни плочи е прикажана на слика 1 (рамнината на моќност и рамнината на земјата се заменливи). Се состои од четири рамномерно распоредени слоеви со внатрешна рамнина на моќност и земја. Овие два надворешни слоја на жици обично имаат ортогонални насоки за ожичување.

Иако оваа конструкција е многу подобра од двојните панели, има некои помалку посакувани карактеристики.

За листата на цели во Дел 1, овој куп само ја задоволува целта (1). Ако слоевите се еднакво распоредени, постои голем јаз помеѓу слојот на сигналот и тековната рамнина за враќање. Исто така, постои голем јаз помеѓу моќниот авион и земјата.

За табла со четири слоја, не можеме да ги исправиме двата дефекти истовремено, затоа мора да одлучиме што е најважно за нас.

Како што споменавме порано, меѓуслојниот капацитет помеѓу соседното напојување и рамнината за заземјување е недоволен за да обезбеди соодветно раздвојување користејќи конвенционални техники за производство на ПХБ.

Со раздвојувањето мора да се постапува со други средства и треба да избереме цврста спојка помеѓу сигналот и тековната рамнина за враќање. Предностите на цврстата спојка помеѓу сигналниот слој и тековната рамнина за враќање ќе ги надминат недостатоците на мало губење на меѓуслојниот капацитет.

Затоа, наједноставниот начин за подобрување на ЕМС перформансите на четирислојната плоча е да го доближите сигналниот слој што е можно поблиску до рамнината. 10mil), и користи големо диелектрично јадро помеѓу изворот на енергија и рамнината на земјата (> 40мл), како што е прикажано на слика 2.

Ова има три предности и неколку недостатоци. Областа на сигналната јамка е помала, така што се создава помалку диференцијален режим на зрачење. Во случај на интервал од 5mil помеѓу слојот на жици и рамниот слој, може да се постигне намалување на зрачењето на јамката од 10dB или повеќе во однос на еднакво распоредената структура.

Второ, цврстото спојување на жици на сигналот со земјата ја намалува рамнинската импеданса (индуктивност), со што се намалува зрачењето на кабелот поврзан со таблата со вообичаен режим.

Трето, цврстото спојување на жици со авионот ќе го намали вкрстувањето помеѓу жиците. За фиксно растојание помеѓу каблите, разговорот е пропорционален со квадратот на висината на кабелот. Ова е еден од најлесните, најевтините и најнепопуштените начини за намалување на зрачењето од четирислојна ПХБ.

Со оваа каскадна структура, ние ги исполнуваме двете цели (1) и (2).

Кои други можности постојат за четирислојна ламинирана структура? Па, можеме да користиме малку неконвенционална структура, имено префрлување на слојот на сигналот и рамнинскиот слој на слика 2 за да ја произведеме каскадата прикажана на слика 3А.

Главната предност на оваа ламинираност е тоа што надворешната рамнина обезбедува заштита за сигнализација на внатрешниот слој. Недостаток е што рамнината на земјата може да биде силно исечена од компонентите со висока густина на ПХБ. Ова може да се ублажи до одреден степен со превртување на рамнината, поставување на моќната рамнина на страната на елементот и поставување на рамнината за заземјување од другата страна на таблата.

Второ, некои луѓе не сакаат да имаат отворена моќност, и трето, закопаните слоеви на сигнали го отежнуваат преработувањето на таблата. Каскадата ја задоволува целта (1), (2) и делумно ја задоволува целта (4).

Два од овие три проблеми може да се ублажат со каскада како што е прикажано на Слика 3Б, каде што двете надворешни рамнини се рамнини за заземјување и напојувањето се префрла на сигналната рамнина како жици.Снабдувањето со електрична енергија треба да се растерува со користење на широки траги во слојот на сигналот.

Две дополнителни предности на оваа каскада се:

(1) Двете заземјувачки рамнини обезбедуваат многу помала импеданса на земјата, со што се намалува зрачењето на кабелскиот вообичаен режим;

(2) Двата копнени рамнини може да се сошијат заедно на периферијата на плочата за да се запечатат сите сигнални траги во Фарадеевиот кафез.

Од гледна точка на ЕМС, ова раслојување, ако е добро направено, може да биде најдобриот слој на четирислојна ПХБ. Сега ги исполнивме целите (1), (2), (4) и (5) со само една четирислојна табла.

Слика 4 ја покажува четвртата можност, не вообичаената, туку онаа што може да се претстави добро. Ова е слично на Слика 2, но рамнината за заземјување се користи наместо моќната рамнина, а напојувањето делува како трага на сигналниот слој за жици.

Оваа каскада го надминува гореспоменатиот проблем со преработката и, исто така, обезбедува ниска импеданса на земјата поради двата копнени рамнини. Сепак, овие авиони не обезбедуваат никакви заштити. Оваа конфигурација ги задоволува целите (1), (2) и (5), но не ги задоволува целите (3) или (4).

Значи, како што можете да видите, има повеќе опции за слоеви со четири слоеви отколку што можевте да замислите, и можно е да се исполнат четири од нашите пет цели со четирислојни PCBS. Од гледна точка на ЕМС, слоевитоста на сликите 2, 3б и 4 сите функционираат добро.

6слојна табла

Повеќето плочи од шест слоја се состојат од четири слоеви за жици на сигнали и два слоја, а таблите со шест слоеви се генерално супериорни во однос на четирислојните плочи од ЕМС перспектива.

Слика 5 покажува каскадна структура што не може да се користи на шестслојна табла.

Овие рамнини не обезбедуваат заштита за сигналниот слој, а два од слоевите на сигналот (1 и 6) не се во непосредна близина на рамнина. Овој аранжман функционира само ако сите сигнали со висока фреквенција се насочуваат по слоевите 2 и 5, и само сигнали со многу ниска фреквенција, или уште подобро, воопшто нема сигнални жици (само подлошки за лемење) по слоеви 1 и 6.

Доколку се користат, сите неискористени области на подовите 1 и 6 треба да се асфалтираат и viAS да се прикачи на главниот кат на што е можно повеќе локации.

Оваа конфигурација задоволува само една од нашите оригинални цели (Цел 3).

Со шест слоја на располагање, принципот на обезбедување два закопани слоја за сигнали со голема брзина (како што е прикажано на слика 3) лесно се спроведува, како што е прикажано на слика 6. Оваа конфигурација, исто така, обезбедува два површински слоја за сигнали со мала брзина.

Ова е веројатно највообичаената структура со шест слоеви и може да биде многу ефикасна во контролата на електромагнетните емисии ако се направи добро. Оваа конфигурација ја задоволува целта 1,2,4, но не и целта 3,5. Неговиот главен недостаток е одвојување на рамнината на моќност и рамнината на земјата.

Поради ова раздвојување, нема многу меѓупропустливи капацитети помеѓу моќната рамнина и рамнината на земјата, па затоа мора да се преземе внимателен дизајн за раздвојување за да се справи со оваа ситуација. За повеќе информации за раздвојување, погледнете ги нашите совети за техника за раздвојување.

Речиси идентична, добро поведена шестслојна ламинирана структура е прикажана на слика 7.

H1 го претставува хоризонталниот рутирачки слој на сигналот 1, V1 го претставува вертикалниот рутирачки слој на сигналот 1, H2 и V2 го претставуваат истото значење за сигналот 2, а предноста на оваа структура е што ортогоналните сигнали за рутирање секогаш се однесуваат на иста рамнина.

За да разберете зошто е ова важно, погледнете го делот за рамнина од сигнал до референца во Дел 6. Недостаток е што сигналите за слој 1 и слој 6 не се заштитени.

Затоа, слојот на сигналот треба да биде многу близу до неговата соседна рамнина и треба да се користи подебел слој од средното јадро за да се собере потребната дебелина на плочата. Типичното растојание помеѓу плочите со дебелина од 0.060 инчи најверојатно ќе биде 0.005 “/ 0.005″/ 0.040 “/ 0.005″/ 0.005 “/ 0.005”. Оваа структура ги задоволува целите 1 и 2, но не и целите 3, 4 или 5.

Друга шестслојна плоча со одлични перформанси е прикажана на слика 8. Обезбедува два слоеви закопани слоеви и соседни авиони за напојување и заземјување за да ги исполни сите пет цели. Сепак, најголемиот недостаток е тоа што има само два слоја на жици, така што не се користи многу често.

Шестслојната плоча е полесно да се добие добра електромагнетна компатибилност отколку четирислојната плоча. Исто така, имаме предност од четири слоеви на рутирање на сигнали, наместо да бидеме ограничени на два.

Како што беше случај со четирислојната плоча, шестслојниот ПХБ ги исполни четири од нашите пет цели. Сите пет цели може да се исполнат ако се ограничиме на два слоја за рутирање на сигналот. Структурите на слика 6, слика 7 и слика 8 работат добро од ЕМС перспектива.