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PCBボードのスタック設計の考察
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PCBボードのスタック設計の考察

PCBボードのスタック設計の考察

2022-09-28
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Author:iPCB

の設計においてどのような問題があるべきか PCBボードスタックアップ? エンジニアに次のことを教えてください. スタックアップ設計を行う場合, つの規則に従ってください。

1)各トレース層は隣接する基準層(パワーまたはグランド)を持たなければならない。

2)隣接する主電源層及びグランド層は、より大きな結合容量を得るために離隔しておく必要がある。

PCBボード

以下の2枚、4層、6層のボードを例にとりましょう。


片面PCBボードと両面PCBボードの積層

二層板については、EMI発光を制御することは主としてルーティングおよびレイアウトの問題である。単層基板と二層板の電磁両立性問題はますます顕著になってきている。この現象の主な理由は、信号ループ面積が大きすぎて、強い電磁放射を発生するだけでなく、外部干渉に対して回路を敏感にすることである。ラインの電磁両立性を改善するために、簡単な方法は、鍵信号のループ領域を減らすことであるキー信号は、主に強い放射線と外の世界に敏感な信号を発生する信号を指します。単層および2層ボードは、10 kHz以下の低周波アナログ設計で一般的に使用される。

1)同一層上の電源を放射状に配線し、平行線の長さの和をとる。

2 )電力線及び接地線を走行するときは、互いに近接している必要がある。キー信号線の側に接地線を敷いてください、そして、この接地線はできるだけ信号線に近いべきです。このようにして、小さなループ領域が形成され、外部干渉に対する差動モード放射の感度が低下する。

3)2層回路基板であれば,信号線の底近くに回路基板の反対側の信号線に沿って接地線を敷くことができ,ラインはできるだけ広くすべきである。


四層板積層

1 ) sig - GND ( pwr )- pwr ( GND )- sig ;

2 ) gnd - sig ( pwr )- sig ( pwr )- GND ;

上記2つのスタック設計のために、潜在的な問題は、従来の1.6 mm(62 mil)板厚のためである。層間隔は非常に大きくなり、インピーダンス、層間結合及び遮蔽を制御することはできない特に、パワーグランド層の間の大きな間隔は、基板キャパシタンスを減少させ、ノイズをフィルタリングするのに役立たない。通常、ボード上のより多くのチップの場合に使用されます。このスキームは、より良いSIパフォーマンスを得ることができます


EMIパフォーマンスは非常に良い、主にトレースやその他の詳細によって制御されていません。第2の解決策は、通常、基板上のチップ密度が十分低く、チップの周囲に十分な面積がある場合に使用される。この方法では、PCBボードの外層は接地層であり、2つの中間層は信号/電力層である。EMI制御の観点から、これは既存の4層PCB構造である。主な注意:信号と電力混合層の2つの中間層の間の距離は拡大されなければならず、配線の方向はクロストークを避けるために垂直でなければならないボードの面積は適切に20 Hルールを反映するように制御する必要があります。


六層板積層

高いチップ密度と高いクロック周波数を持つ設計のためには,6層基板の設計を考慮すべきである。推奨されるスタックメソッドは以下の通りです。

)このスタッキング方式は、より良い信号完全性を得ることができ、信号層は接地層に隣接しており、パワー層および接地層は対になっており、各トレース層のインピーダンスはよく制御され、両方の形成は磁力線を良好に吸収することができる。

2) GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND; this solution is only suitable for the case where the device density is not very high, この種のスタックには、上記のスタックのすべての利点があります, そして、上下層の接地面は、比較的完全である, より良い遮蔽層として使用できます. したがって, EMI性能はこの方式より優れている. 第1の方式を第2の方式と比較すること, 第2の方式のコストは非常に増加している PCBボード.