PCB stacking ni jambo muhimu kuamua utendaji wa EMC wa bidhaa. Mpangilio mzuri unaweza kuwa mzuri sana katika kupunguza mionzi kutoka kwa kitanzi cha PCB (chafu ya hali tofauti), na vile vile kutoka kwa nyaya zilizounganishwa na bodi (chafu ya kawaida).

Kwa upande mwingine, mtafaruku mbaya unaweza kuongeza sana mionzi ya mifumo yote miwili. Sababu nne ni muhimu kwa kuzingatia ubambaji wa sahani:

1. Idadi ya matabaka;

2. Idadi na aina ya matabaka yaliyotumika (nguvu na / au ardhi);

3. Utaratibu au mlolongo wa tabaka;

4. Muda kati ya tabaka.

Kawaida tu idadi ya tabaka huzingatiwa. Mara nyingi, sababu zingine tatu ni muhimu sawa, na ya nne wakati mwingine hata haijulikani kwa mbuni wa PCB. Wakati wa kuamua idadi ya matabaka, fikiria yafuatayo:

1. Idadi ya ishara na gharama ya wiring;

2. Mzunguko;

3. Je! Bidhaa inapaswa kukidhi mahitaji ya uzinduzi wa Hatari A au Hatari B?

4. PCB iko katika nyumba zenye ngao au zisizo na kinga;

5. Utaalam wa uhandisi wa EMC wa timu ya kubuni.

Kawaida tu muhula wa kwanza huzingatiwa. Hakika, vitu vyote vilikuwa muhimu na vinapaswa kuzingatiwa sawa. Bidhaa hii ya mwisho ni muhimu sana na haipaswi kupuuzwa ikiwa muundo bora utafikiwa kwa kiwango kidogo cha wakati na gharama.

Sahani ya multilayer inayotumia ardhi na / au ndege ya nguvu hutoa upunguzaji mkubwa wa chafu ya mionzi ikilinganishwa na sahani ya safu mbili. Kanuni ya jumla ya kidole gumba iliyotumiwa ni kwamba bamba-nne-ply hutoa mionzi chini ya 15dB kuliko sahani mbili-ply, sababu zingine zote zikiwa sawa. Bodi iliyo na uso gorofa ni bora zaidi kuliko bodi bila uso gorofa kwa sababu zifuatazo:

1. Wanaruhusu ishara kupitishwa kama mistari ya microstrip (au mistari ya Ribbon). Miundo hii inadhibitiwa na laini za usafirishaji wa impedance na mionzi kidogo sana kuliko wiring ya nasibu inayotumiwa kwenye bodi za safu mbili;

2. Ndege ya ardhini hupunguza sana impedance ya ardhini (na kwa hivyo kelele ya ardhini).

Ingawa sahani mbili zimetumika kwa mafanikio katika vifuniko visivyo na waya vya 20-25mhz, kesi hizi ni ubaguzi badala ya sheria. Juu ya karibu 10-15mhz, paneli za safu nyingi zinapaswa kuzingatiwa kawaida.

Kuna malengo matano ambayo unapaswa kujaribu kufikia wakati unatumia bodi ya multilayer. Wao ni:

1. Safu ya ishara inapaswa kuwa karibu na ndege kila wakati;

2. Safu ya ishara inapaswa kushikamana vizuri (karibu na) na ndege yake iliyo karibu;

3, ndege ya nguvu na ndege ya ardhini inapaswa kuunganishwa kwa karibu;

4, ishara ya kasi inapaswa kuzikwa katika mstari kati ya ndege mbili, ndege inaweza kucheza jukumu la kukinga, na inaweza kukandamiza mionzi ya laini iliyochapishwa kwa kasi;

5. Ndege nyingi za kutuliza zina faida nyingi kwa sababu zitapunguza kutuliza (ndege ya kumbukumbu) impedance ya bodi na kupunguza mionzi ya hali ya kawaida.

Kwa ujumla, tunakabiliwa na chaguo kati ya unganisho la ukaribu wa ishara / ndege (Lengo la 2) na uunganishaji wa ukaribu wa ndege ya nguvu / ardhi (lengo la 3). Na mbinu za kawaida za ujenzi wa PCB, uwezo wa bamba kati ya usambazaji wa umeme ulio karibu na ndege ya ardhini haitoshi kutoa utaftaji wa kutosha chini ya 500 MHz.

Kwa hivyo, kusambaratisha lazima kushughulikiwa na njia zingine, na tunapaswa kuchagua uunganisho mkali kati ya ishara na ndege ya kurudi ya sasa. Faida za kuunganisha kwa kasi kati ya safu ya ishara na ndege ya kurudi ya sasa itazidi ubaya unaosababishwa na upotezaji kidogo wa uwezo kati ya ndege.

Tabaka nane ni idadi ndogo ya tabaka ambazo zinaweza kutumiwa kufikia malengo haya yote matano. Baadhi ya malengo haya yatalazimika kuathiriwa kwa bodi nne – na sita. Chini ya hali hizi, lazima uamue ni malengo yapi ni muhimu kwa muundo uliopo.

Kifungu hapo juu haipaswi kufasiriwa kumaanisha kuwa huwezi kufanya muundo mzuri wa EMC kwenye bodi nne au sita, kadri uwezavyo. Inaonyesha tu kwamba sio malengo yote yanaweza kufanikiwa mara moja na kwamba aina fulani ya maelewano inahitajika.

Kwa kuwa malengo yote ya EMC yanayotarajiwa yanaweza kufikiwa na tabaka nane, hakuna sababu ya kutumia tabaka zaidi ya nane isipokuwa kuchukua matabaka ya ziada ya upitishaji wa ishara.

Kwa mtazamo wa mitambo, lengo lingine bora ni kufanya sehemu ya msalaba ya bodi ya PCB iwe sawa (au usawa) ili kuzuia kupindana.

Kwa mfano, kwenye ubao wa safu nane, ikiwa safu ya pili ni ndege, basi safu ya saba inapaswa pia kuwa ndege.

Kwa hivyo, usanidi wote uliowasilishwa hapa hutumia miundo ya ulinganifu au usawa. Ikiwa miundo isiyo na usawa au isiyo na usawa inaruhusiwa, inawezekana kujenga usanidi mwingine wa kuteleza.

Bodi ya safu nne

Muundo wa kawaida wa safu nne unaonyeshwa kwenye Kielelezo 1 (ndege ya nguvu na ndege ya ardhini hubadilishana). Inayo tabaka nne zilizowekwa sawa na ndege ya nguvu ya ndani na ndege ya ardhini. Tabaka hizi mbili za wiring kawaida huwa na mwelekeo wa wiring wa orthogonal.

Ingawa ujenzi huu ni bora zaidi kuliko paneli mbili, una vitu visivyo vya kuhitajika.

Kwa orodha ya malengo katika Sehemu ya 1, mpororo huu unaridhisha tu shabaha (1). Ikiwa tabaka zimewekwa sawa, kuna pengo kubwa kati ya safu ya ishara na ndege ya kurudi ya sasa. Pia kuna pengo kubwa kati ya ndege ya nguvu na ndege ya ardhini.

Kwa bodi ya watu wanne, hatuwezi kusahihisha kasoro zote mbili kwa wakati mmoja, kwa hivyo lazima tuamue ambayo ni muhimu zaidi kwetu.

Kama ilivyoelezwa hapo awali, uwezo wa kuingiliana kati ya usambazaji wa umeme ulio karibu na ndege ya ardhini haitoshi kutoa utengamano wa kutosha kwa kutumia mbinu za kawaida za utengenezaji wa PCB.

Kupunguka kunapaswa kushughulikiwa na njia zingine, na tunapaswa kuchagua unganisho mkali kati ya ishara na ndege ya sasa ya kurudi. Faida za kuunganisha kwa kasi kati ya safu ya ishara na ndege ya kurudi ya sasa itazidi ubaya wa upotezaji kidogo wa uwezo wa wahusika.

Kwa hivyo, njia rahisi zaidi ya kuboresha utendaji wa EMC wa bamba la safu nne ni kuleta safu ya ishara karibu na ndege iwezekanavyo. 10mil), na hutumia msingi mkubwa wa dielectri kati ya chanzo cha nguvu na ndege ya ardhini (> 40mil), kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 2.

Hii ina faida tatu na hasara chache. Eneo la kitanzi cha ishara ni ndogo, kwa hivyo mionzi ya hali ya kutofautisha hutengenezwa. Kwa kesi ya muda wa 5mil kati ya safu ya wiring na safu ya ndege, upunguzaji wa mionzi ya kitanzi ya 10dB au zaidi inaweza kupatikana kulingana na muundo uliowekwa sawa.

Pili, kuunganishwa kwa wiring kwa ishara chini kunapunguza impedance ya planar (inductance), na hivyo kupunguza mionzi ya hali ya kawaida ya kebo iliyounganishwa na bodi.

Tatu, kuunganishwa kwa wiring kwa ndege kutapunguza msalaba kati ya wiring. Kwa nafasi ya waya iliyowekwa, crosstalk ni sawa na mraba wa urefu wa kebo. Hii ni moja wapo ya njia rahisi, ya bei rahisi, na inayopuuzwa zaidi ya kupunguza mionzi kutoka kwa PCB ya safu nne.

Kwa muundo huu wa kuteleza, tunakidhi malengo yote mawili (1) na (2).

Je! Kuna uwezekano gani mwingine wa muundo wa laminated ya safu nne? Kwa kweli, tunaweza kutumia muundo kidogo, ambayo ni kubadili safu ya ishara na safu ya ndege kwenye Mchoro 2 ili kutengeneza mpororo ulioonyeshwa kwenye Kielelezo 3A.

Faida kuu ya utaftaji huu ni kwamba ndege ya nje hutoa kinga kwa uelekezaji wa ishara kwenye safu ya ndani. Ubaya ni kwamba ndege ya ardhini inaweza kukatwa sana na pedi za sehemu ya wiani mkubwa kwenye PCB. Hii inaweza kupunguzwa kwa kiwango fulani kwa kugeuza ndege, kuweka ndege ya nguvu upande wa kitu, na kuweka ndege ya ardhini upande wa pili wa bodi.

Pili, watu wengine hawapendi kuwa na ndege ya nguvu iliyo wazi, na tatu, safu za ishara zilizozikwa hufanya iwe ngumu kuifanyia kazi bodi tena. Mpasuko huo hutosheleza lengo (1), (2), na kwa sehemu hukidhi lengo (4).

Matatizo mawili kati ya haya matatu yanaweza kupunguzwa na mpasuko kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3B, ambapo ndege mbili za nje ni ndege za ardhini na usambazaji wa umeme hupelekwa kwenye ndege ya ishara kama wiring.Usambazaji wa umeme utasambazwa kwa kasi kwa kutumia athari pana kwenye safu ya ishara.

Faida mbili za ziada za mpororo huu ni:

(1) Ndege mbili za ardhini hutoa impedance ya chini sana, na hivyo kupunguza mionzi ya kebo ya kawaida;

(2) Ndege mbili za ardhini zinaweza kushonwa pamoja pembezoni mwa sahani ili kuziba athari zote za ishara kwenye ngome ya Faraday.

Kwa mtazamo wa EMC, safu hii, ikiwa imefanywa vizuri, inaweza kuwa safu bora ya PCB ya safu nne. Sasa tumetimiza malengo (1), (2), (4) na (5) na bodi moja tu ya safu nne.

Kielelezo 4 kinaonyesha uwezekano wa nne, sio ule wa kawaida, lakini ambao unaweza kufanya vizuri. Hii ni sawa na Kielelezo 2, lakini ndege ya ardhini hutumiwa badala ya ndege ya nguvu, na usambazaji wa nguvu hufanya kama athari kwenye safu ya ishara ya wiring.

Mtafaruku huu unashinda shida iliyosemwa hapo juu ya rework na pia hutoa impedance ya chini kwa sababu ya ndege mbili za ardhini. Walakini, ndege hizi hazitoi kinga yoyote. Usanidi huu hukidhi malengo (1), (2), na (5), lakini hairidhishi malengo (3) au (4).

Kwa hivyo, kama unavyoona kuna chaguzi zaidi za safu nne kuliko unavyofikiria hapo awali, na inawezekana kufikia malengo yetu manne kati ya tano na PCBS za safu nne. Kutoka kwa mtazamo wa EMC, upangaji wa Takwimu 2, 3b, na 4 zote zinafanya kazi vizuri.

Bodi ya safu 6

Bodi nyingi zenye safu sita zina safu nne za wiring za ishara na safu mbili za ndege, na bodi za safu sita kwa ujumla ni bora kuliko bodi za safu nne kutoka kwa mtazamo wa EMC.

Kielelezo 5 kinaonyesha muundo wa kuteleza ambao hauwezi kutumiwa kwenye ubao wa safu sita.

Ndege hizi hazitoi kinga kwa safu ya ishara, na safu mbili za ishara (1 na 6) haziko karibu na ndege. Mpangilio huu unafanya kazi tu ikiwa ishara zote za masafa ya juu zimepelekwa kwa tabaka la 2 na 5, na ni ishara za chini sana za masafa, au bora zaidi, hakuna waya wa ishara kabisa (pedi tu za solder) zinazosambazwa katika tabaka 1 na 6.

Ikiwa inatumiwa, maeneo yoyote ambayo hayatumiki kwenye sakafu ya 1 na 6 inapaswa kuwekwa lami na viAS kushikamana na sakafu kuu katika maeneo mengi iwezekanavyo.

Usanidi huu unatosheleza moja tu ya malengo yetu ya asili (Lengo la 3).

Pamoja na tabaka sita zinazopatikana, kanuni ya kutoa tabaka mbili za kuzikwa kwa ishara za mwendo wa kasi (kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 3) inatekelezwa kwa urahisi, kama inavyoonyeshwa kwenye Kielelezo 6. Usanidi huu pia hutoa tabaka mbili za uso kwa ishara za kasi ya chini.

Labda huu ndio muundo wa kawaida wa safu sita na unaweza kuwa mzuri sana katika kudhibiti chafu ya umeme ikiwa imefanywa vizuri. Usanidi huu unatosheleza lengo 1,2,4, lakini sio lengo 3,5. Ubaya wake kuu ni kutenganishwa kwa ndege ya nguvu na ndege ya ardhini.

Kwa sababu ya utengano huu, hakuna uwezo mwingi kati ya ndege ya nguvu na ndege ya ardhini, kwa hivyo muundo wa kupunguka kwa uangalifu lazima ufanyike kukabiliana na hali hii. Kwa habari zaidi juu ya kusambaratika, angalia vidokezo vyetu vya mbinu za Kupunguza.

Muundo ulio sawa, ulio na tabia nzuri ya safu sita iliyoonyeshwa imeonyeshwa kwenye Kielelezo 7.

H1 inawakilisha safu ya usawa ya upitishaji wa ishara 1, V1 inawakilisha safu ya upitishaji wima ya ishara 1, H2 na V2 inawakilisha maana ile ile ya ishara 2, na faida ya muundo huu ni kwamba ishara za uratibu wa orthogonal daima zinarejelea ndege moja.

Ili kuelewa ni kwanini hii ni muhimu, angalia sehemu kwenye ndege za ishara-kwa-rejea katika Sehemu ya 6. Ubaya ni kwamba safu ya 1 na safu ya safu ya 6 hazijalindwa.

Kwa hivyo, safu ya ishara inapaswa kuwa karibu sana na ndege yake iliyo karibu na safu nyembamba ya msingi inapaswa kutumiwa kutengeneza unene wa sahani unaohitajika. Nafasi ya kawaida ya unene wa inchi 0.060 kuna uwezekano wa kuwa 0.005 “/ 0.005” / 0.040 “/ 0.005” / 0.005 “/ 0.005”. Muundo huu unatosheleza Malengo 1 na 2, lakini sio malengo 3, 4 au 5.

Sahani nyingine ya safu sita na utendaji bora imeonyeshwa kwenye Mchoro wa 8. Inatoa matabaka mawili ya kuzikwa kwa ishara na nguvu za karibu na ndege za ardhini kufikia malengo yote matano. Walakini, kikwazo kikubwa ni kwamba ina safu mbili tu za wiring, kwa hivyo haitumiwi mara nyingi.

Sahani ya safu sita ni rahisi kupata utangamano mzuri wa umeme kuliko sahani nne. Pia tunayo faida ya safu nne za uelekezaji wa ishara badala ya kuwa na mipaka kwa mbili.

Kama ilivyokuwa kwa bodi ya mzunguko wa safu nne, PCB yenye safu sita ilikutana na malengo yetu manne kati ya matano. Malengo yote matano yanaweza kutimizwa ikiwa tunajiwekea mipaka ya safu mbili za uelekezaji wa ishara. Miundo katika Mchoro 6, Kielelezo 7, na Kielelezo 8 zote zinafanya kazi vizuri kutoka kwa mtazamo wa EMC.