Blog de PCB - Consideraciones de diseño de apilamiento de placas PCB

¿A qué problemas debe prestarse atención en el diseño de la apilación de placas de PCB? Deja que los ingenieros te digan lo siguiente. Al hacer diseño de apilamiento de PCB, asegúrese de seguir dos reglas:

1) Cada capa traza debe tener una capa de referencia adyacente (potencia o tierra);

2) La capa principal adyacente de fuente de alimentación y la capa de tierra deben mantenerse separadas para proporcionar una mayor capacitancia de acoplamiento.

Tomemos un ejemplo de tablas de dos, cuatro y seis capas para ilustrar:

1.Laminación de placa de PCB de un solo lado y placa de PCB de doble lado

Para las placas de dos capas, el control de las emisiones de EMI es principalmente una cuestión de enrutamiento y diseño. El problema de compatibilidad electromagnética de la placa de una capa y la placa de doble capa se está volviendo cada vez más prominente. La razón principal de este fenómeno es que el área del bucle de señal es demasiado grande, lo que no solo produce una fuerte radiación electromagnética, sino que también hace que el circuito sea sensible a las interferencias externas. Para mejorar la compatibilidad electromagnética de la línea, el método simple es reducir el área de bucle de la señal clave; La señal clave se refiere principalmente a la señal que genera una fuerte radiación y la señal que es sensible al mundo exterior. Las placas de capa única y doble se usan comúnmente en diseños analógicos de baja frecuencia por debajo de 10KHz:

1) la fuente de alimentación en la misma capa está conectada radialmente, la suma de las longitudes de las líneas paralelas;

2) Al ejecutar los cables de alimentación y tierra, deben estar cerca uno del otro; colocar un alambre de tierra en el lado del alambre de señal clave, y este alambre de tierra debe estar lo más cerca posible del alambre de señal. De esta manera, se forma un área de bucle más pequeña y se reduce la sensibilidad de la radiación de modo diferencial a la interferencia externa.

3) Si es una placa de circuito de doble capa, puede colocar un cable de tierra a lo largo de la línea de señal en el otro lado de la placa de circuito, cerca de la parte inferior de la línea de señal, y la línea debe ser lo más ancha posible.

2.Laminación de tablas de cuatro capas

1) SIG-GND (PWR)-PWR (GND)-SIG;

2) GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;

Para los dos diseños de apilamiento de placas de PCB anteriores, el problema potencial es para el espesor de la placa tradicional de 1,6 mm (62mil). La separación de capas será muy grande, lo que no es propicio para controlar la impedancia, el acoplamiento entre capas y el blindaje; especialmente, la gran separación entre las capas de tierra de potencia reduce la capacitancia de la placa y no es propicia para filtrar el ruido. Usualmente se utiliza en el caso de más fichas en la placa. Este esquema puede obtener un mejor rendimiento SI, para

El rendimiento EMI no es muy bueno, principalmente controlado por trazas y otros detalles. La segunda solución se utiliza generalmente cuando la densidad del chip en la placa es lo suficientemente baja y hay suficiente área alrededor del chip. En este esquema, la capa externa de la placa de PCB es la capa de tierra, y las dos capas medias son la capa de señal/potencia. Desde una perspectiva de control de EMI, esta es una estructura de PCB de 4 capas existente. Atención principal: La distancia entre las dos capas medias de las capas mixtas de señal y potencia debe ampliarse, y la dirección del cableado debe ser vertical para evitar la conversación cruzada; el área de la tabla debe controlarse adecuadamente para reflejar la regla 20H.

3. laminado de seis capas

Para el diseño con alta densidad de chip y alta frecuencia de reloj, se debe considerar el diseño de placa de 6 capas. El método recomendado de apilamiento de placas de PCB es:

1) SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG; Este esquema de apilamiento puede obtener una mejor integridad de la señal, la capa de señal es adyacente a la capa de tierra, la capa de potencia y la capa de tierra están emparejadas, y la impedancia de cada capa traza Ambas pueden controlarse bien, y ambas formaciones pueden absorber bien las líneas de campo magnético.

2) gnd - SIG - gnd - PWR - SIG - gnd; Esta solución solo se aplica cuando la densidad del dispositivo no es muy alta, esta pila de PCB tiene todas las ventajas de la pila de placas de PCB mencionada anteriormente, y los planos de tierra en la parte superior e inferior son relativamente completos, lo que puede usarse como una mejor capa de blindaje. Por lo tanto, el rendimiento del EMI es mejor que el esquema. Comparando el primer esquema con el segundo, el costo del segundo método en el tablero de PCB ha aumentado considerablemente.