Il-prinċipju tat-tqassim tas-saff tad-disinn tal-PCB laminat u l-istruttura laminata komuni

Qabel ma tfassal PCB b’ħafna saffi bord, id-disinjatur jeħtieġ li l-ewwel jiddetermina l-istruttura tal-bord taċ-ċirkwit użata skont l-iskala taċ-ċirkwit, id-daqs tal-bord taċ-ċirkwit u r-rekwiżiti tal-kompatibilità elettromanjetika (EMC), jiġifieri, biex jiddeċiedi jekk għandux juża 4 saffi, 6 saffi, jew Aktar saffi ta ‘bordijiet taċ-ċirkwiti . Wara li tiddetermina n-numru ta ‘saffi, iddetermina fejn tpoġġi s-saffi elettriċi interni u kif tqassam sinjali differenti fuq dawn is-saffi. Din hija l-għażla tal-istruttura tal-munzell tal-PCB b’ħafna saffi.

ipcb

L-istruttura laminata hija fattur importanti li taffettwa l-prestazzjoni EMC tal-bordijiet tal-PCB, u hija wkoll mezz importanti biex irażżan l-interferenza elettromanjetika. Dan l-artikolu jintroduċi l-kontenut rilevanti tal-istruttura tal-munzell tal-bord tal-PCB b’ħafna saffi.

Wara li tiddetermina n-numru ta ‘saffi ta’ enerġija, art u sinjal, l-arranġament relattiv tagħhom huwa suġġett li kull inġinier tal-PCB ma jistax jevita;

Il-prinċipju ġenerali tal-arranġament tas-saff:

1. Biex tiddetermina l-istruttura laminata ta ‘bord tal-PCB b’ħafna saffi, jeħtieġ li jitqiesu aktar fatturi. Mill-perspettiva tal-wajers, aktar ma jkun hemm saffi, aħjar ikun il-wajers, iżda l-ispiża u d-diffikultà tal-manifattura tal-bord se jiżdiedu wkoll. Għall-manifatturi, jekk l-istruttura laminata hijiex simetrika jew le hija l-fokus li jeħtieġ li tingħata attenzjoni meta jiġu manifatturati l-bordijiet tal-PCB, għalhekk l-għażla tan-numru ta ‘saffi jeħtieġ li tikkunsidra l-ħtiġijiet tal-aspetti kollha biex jinkiseb l-aħjar bilanċ. Għal disinjaturi b’esperjenza, wara li jlestu t-tqassim minn qabel tal-komponenti, se jiffokaw fuq l-analiżi tal-konġestjoni tal-wajers tal-PCB. Għaqqad ma ‘għodod EDA oħra biex tanalizza d-densità tal-wajers tal-bord taċ-ċirkwit; imbagħad sintetizza n-numru u t-tipi ta ‘linji tas-sinjali b’rekwiżiti speċjali ta’ wajers, bħal linji differenzjali, linji sensittivi tas-sinjali, eċċ., Biex tiddetermina n-numru ta ‘saffi tas-sinjali; imbagħad skond it-tip ta ‘provvista ta’ enerġija, iżolament u kontra l-interferenza Ir-rekwiżiti biex jiġi ddeterminat in-numru ta ‘saffi elettriċi interni. B’dan il-mod, in-numru ta ‘saffi tal-bord taċ-ċirkwit kollu huwa bażikament determinat.

2. Il-qiegħ tal-wiċċ tal-komponent (it-tieni saff) huwa l-pjan terren, li jipprovdi s-saff tal-ilqugħ tal-apparat u l-pjan ta ‘referenza għall-wajers ta’ fuq; is-saff tas-sinjal sensittiv għandu jkun ħdejn saff elettriku intern (saff ta ‘enerġija interna / art), bl-użu tas-saff elettriku intern kbir Film tar-ram biex jipprovdi lqugħ għas-saff tas-sinjal. Is-saff tat-trażmissjoni tas-sinjal b’veloċità għolja fiċ-ċirkwit għandu jkun saff intermedju tas-sinjal u mdawwar bejn żewġ saffi elettriċi ta ‘ġewwa. B’dan il-mod, il-film tar-ram taż-żewġ saffi elettriċi ta ‘ġewwa jista’ jipprovdi lqugħ elettromanjetiku għal trażmissjoni ta ‘sinjal b’veloċità għolja, u fl-istess ħin, jista’ jillimita b’mod effettiv ir-radjazzjoni tas-sinjal ta ‘veloċità għolja bejn iż-żewġ saffi elettriċi ta’ ġewwa mingħajr ma jikkawża interferenza esterna.

3. Is-saffi tas-sinjali kollha huma qrib kemm jista ‘jkun tal-pjan terren;

4. Ipprova tevita żewġ saffi tas-sinjali direttament maġenb xulxin; huwa faċli li tintroduċi crosstalk bejn saffi tas-sinjali li jmissu magħhom, li jirriżulta f’falliment tal-funzjoni taċ-ċirkwit. Iż-żieda ta ‘pjan terren bejn iż-żewġ saffi tas-sinjali tista’ tevita b’mod effettiv crosstalk.

5. Is-sors tal-enerġija prinċipali huwa kemm jista ‘jkun qrib tiegħu b’mod korrispondenti;

6. Ikkunsidra s-simetrija tal-istruttura laminata.

7. Għat-tqassim tas-saff tal-motherboard, huwa diffiċli għall-motherboards eżistenti biex jikkontrollaw wajers paralleli fuq distanzi twal. Għall-frekwenza operattiva fil-livell tal-bord ‘il fuq minn 50MHZ (irreferi għas-sitwazzjoni taħt 50MHZ, jekk jogħġbok jirrilassaw b’mod xieraq), huwa rakkomandat li tirranġa l-prinċipju:

Il-wiċċ tal-komponent u l-wiċċ tal-iwweldjar huma pjan tal-art komplut (ilqugħ); L-ebda saffi ta ‘wajers paralleli adjaċenti; Is-saffi tas-sinjali kollha huma qrib kemm jista’ jkun tal-pjan tal-art;

Is-sinjal ewlieni huwa ħdejn l-art u ma jaqsamx il-partizzjoni.

Nota: Meta twaqqaf is-saffi speċifiċi tal-PCB, il-prinċipji ta ‘hawn fuq għandhom ikunu mhaddma b’mod flessibbli. Ibbażat fuq il-fehim tal-prinċipji ta ‘hawn fuq, skont ir-rekwiżiti attwali tal-bord wieħed, bħal: jekk huwiex meħtieġ saff ta’ wajers ewlenin, provvista ta ‘enerġija, diviżjoni tal-pjan terren, eċċ., Iddetermina l-arranġament tas-saffi, u don’ t biss tikkopjaha bla tlaqliq, jew iżżommha.

8. Saffi multipli elettriċi interni ertjati jistgħu effettivament inaqqsu l-impedenza ta ‘l-art. Pereżempju, is-saff tas-sinjal A u s-saff tas-sinjal B jużaw pjani tal-art separati, li jistgħu effettivament inaqqsu l-interferenza tal-mod komuni.

L-istruttura f’saffi użata b’mod komuni: Bord b’4 saffi

Dan li ġej juża eżempju ta ‘bord b’4 saffi biex juri kif jottimizza l-arranġament u l-kombinazzjoni ta’ diversi strutturi laminati.

Għal bordijiet ta ‘4 saffi użati b’mod komuni, hemm il-metodi ta’ stivar li ġejjin (minn fuq għal isfel).

(1) Siganl_1 (Fuq), GND (Inner_1), POWER (Inner_2), Siganl_2 (T’isfel).

(2) Siganl_1 (Fuq), POWER (Inner_1), GND (Inner_2), Siganl_2 (T’isfel).

(3) QAWWA (Fuq), Siganl_1 (Inner_1), GND (Inner_2), Siganl_2 (T’isfel).

Ovvjament, l-Għażla 3 m’għandhiex igganċjar effettiv bejn is-saff tal-qawwa u s-saff tal-art u m’għandhiex tiġi adottata.

Imbagħad kif għandhom jintgħażlu l-għażliet 1 u 2?

Taħt ċirkostanzi normali, id-disinjaturi se jagħżlu l-għażla 1 bħala l-istruttura tal-bord b’4 saffi. Ir-raġuni għall-għażla mhijiex li l-Għażla 2 ma tistax tiġi adottata, iżda li l-bord ġenerali tal-PCB ipoġġi biss komponenti fuq is-saff ta ‘fuq, għalhekk huwa aktar xieraq li tiġi adottata l-Għażla 1.

Imma meta l-komponenti jeħtieġ li jitqiegħdu kemm fuq is-saffi ta ‘fuq kif ukoll ta’ isfel, u l-ħxuna dielettrika bejn is-saff tal-qawwa interna u s-saff tal-art hija kbira u l-akkoppjar huwa fqir, huwa meħtieġ li jiġi kkunsidrat liema saff għandu inqas linji tas-sinjal. Għall-Għażla 1, hemm inqas linji tas-sinjali fuq is-saff tal-qiegħ, u film tar-ram ta ‘żona kbira jista’ jintuża biex jgħaqqad mas-saff POWER; għall-kuntrarju, jekk il-komponenti huma rranġati prinċipalment fuq is-saff tal-qiegħ, l-Għażla 2 għandha tintuża biex tagħmel il-bord.

Jekk tiġi adottata struttura laminata, is-saff tal-qawwa u s-saff tal-art huma diġà akkoppjati. Meta wieħed iqis ir-rekwiżiti tas-simetrija, l-iskema 1 hija ġeneralment adottata.

Bord b’6 saffi

Wara li tlesti l-analiżi tal-istruttura laminata tal-bord b’4 saffi, dan li ġej juża eżempju tal-kombinazzjoni tal-bord b’6 saffi biex juri l-arranġament u l-kombinazzjoni tal-bord b’6 saffi u l-metodu preferut.

(1) Siganl_1 (Fuq), GND (Inner_1), Siganl_2 (Inner_2), Siganl_3 (Inner_3), qawwa (Inner_4), Siganl_4 (T’isfel).

Is-soluzzjoni 1 tuża 4 saffi tas-sinjali u 2 saffi interni ta ‘enerġija/art, b’aktar saffi ta’ sinjal, li jwasslu għax-xogħol tal-wajers bejn il-komponenti, iżda d-difetti ta ‘din is-soluzzjoni huma wkoll aktar ovvji, li huma manifestati fiż-żewġ aspetti li ġejjin:

① Il-pjan tal-enerġija u l-pjan terren huma ‘l bogħod minn xulxin, u mhumiex akkoppjati biżżejjed.

② Is-saff tas-sinjal Siganl_2 (Inner_2) u Siganl_3 (Inner_3) huma direttament maġenb, għalhekk l-iżolament tas-sinjal mhuwiex tajjeb u crosstalk huwa faċli li jseħħ.

(2) Siganl_1 (Fuq), Siganl_2 (Inner_1), POWER (Inner_2), GND (Inner_3), Siganl_3 (Inner_4), Siganl_4 (T’isfel).

Skema 2 Meta mqabbel mal-iskema 1, is-saff tal-enerġija u l-pjan terren huma akkoppjati bis-sħiħ, li għandu ċerti vantaġġi fuq l-iskema 1, iżda

Is-saffi tas-sinjali Siganl_1 (Fuq) u Siganl_2 (Inner_1) u Siganl_3 (Inner_4) u Siganl_4 (Fuq) huma direttament maġenb xulxin. L-iżolament tas-sinjal mhuwiex tajjeb, u l-problema tal-crosstalk mhix solvuta.

(3) Siganl_1 (Fuq), GND (Inner_1), Siganl_2 (Inner_2), POWER (Inner_3), GND (Inner_4), Siganl_3 (T’isfel).

Meta mqabbla mal-Iskema 1 u l-Iskema 2, l-Iskema 3 għandha saff tas-sinjal inqas u saff elettriku intern ieħor. Għalkemm is-saffi disponibbli għall-wajers huma mnaqqsa, din l-iskema ssolvi d-difetti komuni tal-Iskema 1 u l-Iskema 2.

① Il-pjan tal-enerġija u l-pjan tal-art huma akkoppjati sewwa.

② Kull saff tas-sinjal huwa direttament ħdejn is-saff elettriku ta ‘ġewwa, u huwa effettivament iżolat minn saffi tas-sinjali oħra, u crosstalk mhuwiex faċli li jseħħ.

③ Siganl_2 (Inner_2) huwa maġenb iż-żewġ saffi elettriċi ta ‘ġewwa GND (Inner_1) u POWER (Inner_3), li jistgħu jintużaw biex jittrasmettu sinjali ta’ veloċità għolja. Iż-żewġ saffi elettriċi ta ‘ġewwa jistgħu jipproteġu b’mod effettiv l-interferenza mid-dinja ta’ barra għas-saff Siganl_2 (Inner_2) u l-interferenza minn Siganl_2 (Inner_2) għad-dinja ta ‘barra.

Fl-aspetti kollha, l-iskema 3 hija ovvjament l-aktar waħda ottimizzata. Fl-istess ħin, l-iskema 3 hija wkoll struttura laminata użata b’mod komuni għal bordijiet b’6 saffi. Permezz tal-analiżi taż-żewġ eżempji ta ‘hawn fuq, nemmen li l-qarrej għandu ċertu fehim tal-istruttura tal-kaskata, iżda f’xi każijiet, ċerta skema ma tistax tissodisfa r-rekwiżiti kollha, li teħtieġ konsiderazzjoni tal-prijorità ta’ diversi prinċipji tad-disinn. Sfortunatament, minħabba l-fatt li d-disinn tas-saff tal-bord taċ-ċirkwit huwa relatat mill-qrib mal-karatteristiċi taċ-ċirkwit attwali, il-prestazzjoni kontra l-interferenza u l-fokus tad-disinn ta ‘ċirkwiti differenti huma differenti, għalhekk fil-fatt dawn il-prinċipji m’għandhomx prijorità determinata għal referenza. Imma dak li hu ċert huwa li l-prinċipju tad-disinn 2 (is-saff tal-qawwa interna u s-saff tal-art għandhom ikunu akkoppjati sewwa) jeħtieġ li jiġu sodisfatti l-ewwel fid-disinn, u jekk is-sinjali ta ‘veloċità għolja jeħtieġ li jiġu trażmessi fiċ-ċirkwit, allura l-prinċipju tad-disinn 3 (saff ta ‘trasmissjoni ta’ sinjal b’veloċità għolja fiċ-ċirkwit) Għandu jkun is-saff intermedju tas-sinjal u imdawwar bejn żewġ saffi elettriċi ta ‘ġewwa) għandu jkun sodisfatt.

Bord b’10 saffi

Disinn tipiku tal-bord ta ’10 saffi tal-PCB

Is-sekwenza ġenerali tal-wajers hija TOP–GND—saff tas-sinjal—saff tal-enerġija—GND—saff tas-sinjal—saff tal-enerġija—saff tas-sinjal—GND—QIEGĦ

Is-sekwenza tal-wajers nnifisha mhix neċessarjament iffissata, iżda hemm xi standards u prinċipji biex jirrestrinġuha: Per eżempju, is-saffi li jmissu magħhom tas-saff ta ‘fuq u tas-saff ta’ isfel jużaw GND biex jiżguraw il-karatteristiċi EMC tal-bord wieħed; per eżempju, kull saff tas-sinjali preferibbilment juża s-saff GND bħala Pjan ta ‘referenza; il-provvista tal-enerġija użata fil-bord uniku kollu hija preferenzjali mqiegħda fuq biċċa sħiħa tar-ram; is-suxxettibbli, ta ‘veloċità għolja, u ppreferuta li jmorru tul is-saff ta’ ġewwa tal-qabża, eċċ.