일반적으로 적층 설계에는 두 가지 주요 규칙이 있습니다.
1. 각 라우팅 레이어에는 인접한 참조 레이어(전원 공급 장치 또는 형성)가 있어야 합니다.
2. 인접한 주 전원 레이어와 접지는 큰 결합 용량을 제공하기 위해 최소 거리를 유지해야 합니다.
다음은 2층~8층 스택의 예입니다.
A. 단면 PCB 보드 및 양면 PCB 보드 적층
2개 층의 경우 층 수가 적기 때문에 적층 문제가 없습니다. EMI 방사 제어는 주로 배선 및 레이아웃에서 고려됩니다.
단일층 및 이중층 플레이트의 전자기 호환성이 점점 더 두드러지고 있습니다. 이 현상의 주된 이유는 신호 루프의 영역이 너무 커서 강한 전자기 복사를 생성할 뿐만 아니라 회로가 외부 간섭에 민감하기 때문입니다. 라인의 전자기 호환성을 향상시키는 가장 간단한 방법은 중요한 신호의 루프 영역을 줄이는 것입니다.
임계 신호: 전자기 호환성의 관점에서 임계 신호는 주로 강한 방사선을 생성하고 외부 세계에 민감한 신호를 나타냅니다. 강한 방사를 생성할 수 있는 신호는 일반적으로 클럭이나 주소의 낮은 신호와 같은 주기적인 신호입니다. 간섭에 민감한 신호는 낮은 수준의 아날로그 신호를 갖는 신호입니다.
단일 및 이중 레이어 플레이트는 일반적으로 10KHz 미만의 저주파 시뮬레이션 설계에 사용됩니다.
1) 전원 케이블은 같은 층에 방사형으로 배선하고, 선 길이의 합을 최소화합니다.
2) 전원 공급 장치와 접지선을 서로 가깝게 걸을 때; 키 신호선 근처에 접지선을 최대한 가깝게 배치하십시오. 따라서 더 작은 루프 영역이 형성되고 외부 간섭에 대한 차동 모드 복사의 민감도가 감소합니다. 신호선 옆에 접지선을 추가하면 면적이 가장 작은 회로가 형성되며, 신호 전류는 다른 접지 경로가 아닌 이 회로를 통해 전달되어야 합니다.
3) 2층 회로 기판인 경우 회로 기판의 반대편, 아래 신호선에 가깝게 신호선을 따라 접지선을 따라 가능한 한 넓은 선으로 배치할 수 있습니다. 결과적인 회로 면적은 회로 기판의 두께에 신호선의 길이를 곱한 것과 같습니다.
B. 4개 층의 적층
1. 신호-GND(PWR)-PWR(GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
이러한 적층 설계 모두에서 잠재적인 문제는 기존의 1.6mm(62mil) 플레이트 두께에 있습니다. 레이어 간격은 커질 것이며 임피던스 제어, 레이어 간 결합 및 차폐에도 도움이 될 것입니다. 특히, 전원 공급 장치 층 사이의 간격이 넓으면 플레이트 커패시턴스가 줄어들고 노이즈 필터링에 도움이 되지 않습니다.
첫 번째 방식의 경우 일반적으로 보드에 칩 수가 많은 경우에 사용됩니다. 이 방식은 더 나은 SI 성능을 얻을 수 있지만 EMI 성능은 그다지 좋지 않으며 주로 배선 및 기타 세부 사항에 의해 제어됩니다. 주요 주의 사항: 형성은 가장 조밀한 신호 층의 신호 층에 배치되어 방사선의 흡수 및 억제에 도움이 됩니다. 20H 규칙을 반영하여 플레이트 면적을 늘립니다.
두 번째 방식의 경우 일반적으로 보드의 칩 밀도가 충분히 낮고 칩 주변에 필요한 전원 구리 코팅을 배치할 수 있는 충분한 영역이 있는 경우에 사용됩니다. 이 방식에서 PCB의 외부 레이어는 모두 계층이고 중간 두 레이어는 신호/전원 레이어입니다. 신호 레이어의 전원 공급 장치는 넓은 라인으로 라우팅되어 전원 공급 장치 전류의 경로 임피던스를 낮게 만들 수 있고 신호 마이크로스트립 경로의 임피던스도 낮으며 외부를 통해 내부 신호 방사를 차폐할 수도 있습니다. 층. EMI 제어 관점에서 볼 때 이는 현존하는 최고의 4레이어 PCB 구조입니다.
주요 주의 사항: 신호의 중간 두 레이어, 전력 혼합 레이어 간격이 열려야 하며 라인 방향이 수직이어야 하며 누화를 방지해야 합니다. 20H 규칙을 반영하는 적절한 제어판 영역 와이어의 임피던스를 제어하려면 전원 공급 장치의 구리 아일랜드 아래에 와이어를 매우 조심스럽게 배치하고 접지하십시오. 또한 DC 및 저주파 연결을 보장하려면 전원 공급 장치 또는 동선을 최대한 상호 연결해야 합니다.
C.6층의 판 적층
높은 칩 밀도와 높은 클럭 주파수 설계를 위해서는 6레이어 보드 설계를 고려해야 합니다. 라미네이션 방법을 권장합니다:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
이 방식의 경우 라미네이션 방식은 접지층에 인접한 신호층, 접지층과 쌍을 이루는 전력층, 각 라우팅층의 임피던스를 잘 제어할 수 있으며 두 층 모두 자선을 잘 흡수할 수 있어 우수한 신호 무결성을 달성합니다. . 또한 완전한 전원 공급 및 형성 조건에서 각 신호 레이어에 대해 더 나은 복귀 경로를 제공할 수 있습니다.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
이 방식의 경우, 이 방식은 장치 밀도가 그다지 높지 않은 경우에만 적용됩니다. 이 레이어는 상위 레이어의 모든 장점을 갖고 있으며, 상단 및 하단 레이어의 접지면이 비교적 완벽하여 더 나은 차폐 레이어로 사용할 수 있습니다. 하단 평면이 더 완전하기 때문에 전력 레이어는 주 구성 요소 평면이 아닌 레이어 근처에 있어야 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 따라서 EMI 성능은 첫 번째 방식보다 우수합니다.
요약: 6레이어 보드 구성의 경우 전력 레이어와 접지 사이의 간격을 최소화해야 좋은 전력 및 접지 결합을 얻을 수 있습니다. 그러나 판 두께가 62mil로 줄어들고 층간 간격이 줄어들었음에도 불구하고 주전원과 접지층 사이의 간격을 매우 작게 조절하는 것은 여전히 어렵다. 첫 번째 방안과 두 번째 방안에 비해 두 번째 방안의 비용이 크게 증가한다. 따라서 우리는 스택을 쌓을 때 일반적으로 첫 번째 옵션을 선택합니다. 디자인하는 동안 20H 규칙과 미러 레이어 규칙을 따르십시오.
D.8개 층의 적층
1, 전자기 흡수 능력이 낮고 전력 임피던스가 크기 때문에 이는 좋은 적층 방법이 아닙니다. 그 구조는 다음과 같습니다:
1. 신호 1 구성요소 표면, 마이크로스트립 배선층
2. 신호 2 내부 마이크로스트립 라우팅 레이어, 우수한 라우팅 레이어(X 방향)
3.그라운드
4.Signal 3 스트립 라인 라우팅 레이어, 우수한 라우팅 레이어(Y 방향)
5.Signal 4 케이블 라우팅 레이어
6.전원
7.Signal 5 내부 마이크로스트립 배선층
8.Signal 6 마이크로스트립 배선층
2. 세 번째 스태킹 모드의 변형입니다. 참조 레이어 추가로 인해 EMI 성능이 향상되고 각 신호 레이어의 특성 임피던스를 잘 제어할 수 있습니다.
1. 신호 1 구성요소 표면, 마이크로스트립 배선층, 양호한 배선층
2.지층, 좋은 전자파 흡수 능력
3. 신호 2 케이블 라우팅 레이어. 좋은 케이블 라우팅 레이어
4.전력층과 그 이하의 지층이 우수한 전자파 흡수를 구성합니다. 5.지반층
6. 신호 3 케이블 라우팅 레이어. 좋은 케이블 라우팅 레이어
7. 큰 전력 임피던스로 전력 형성
8.Signal 4 마이크로스트립 케이블 레이어. 좋은 케이블 레이어
3, 다층 접지 기준면을 사용하면 지자기 흡수 능력이 매우 우수하기 때문에 최상의 스태킹 모드입니다.
1. 신호 1 구성요소 표면, 마이크로스트립 배선층, 양호한 배선층
2.지층, 좋은 전자파 흡수 능력
3. 신호 2 케이블 라우팅 레이어. 좋은 케이블 라우팅 레이어
4.전력층과 그 이하의 지층이 우수한 전자파 흡수를 구성합니다. 5.지반층
6. 신호 3 케이블 라우팅 레이어. 좋은 케이블 라우팅 레이어
7. 지상층, 더 나은 전자파 흡수 능력
8.Signal 4 마이크로스트립 케이블 레이어. 좋은 케이블 레이어
사용할 레이어 수와 레이어 사용 방법의 선택은 보드의 신호 네트워크 수, 장치 밀도, PIN 밀도, 신호 주파수, 보드 크기 및 기타 여러 요인에 따라 달라집니다. 우리는 이러한 요소들을 고려해야 합니다. 신호 네트워크 수가 많을수록 장치 밀도가 높을수록, PIN 밀도도 높을수록 신호 설계의 주파수도 최대한 채택해야 합니다. 우수한 EMI 성능을 위해서는 각 신호 레이어에 자체 참조 레이어가 있는지 확인하는 것이 가장 좋습니다.
게시 시간: 2023년 6월 26일
