PCB積層設計の2つのルールを理解していますか?

以下は 2 層から 8 層のスタックの例です。

• A.片面PCBボードと両面PCBボードの積層

2層の場合は層数が少ないため積層問題はありません。EMI輻射対策は主に配線とレイアウトから考えます。

単層プレートと二層プレートの電磁適合性はますます顕著になってきています。この現象の主な理由は、信号ループの面積が大きすぎるため、強い電磁放射が発生するだけでなく、回路が外部干渉の影響を受けやすくなることです。ラインの電磁両立性を改善する最も簡単な方法は、重要な信号のループ領域を減らすことです。

クリティカル信号: 電磁適合性の観点から、クリティカル信号は主に強い放射線を生成し、外界の影響を受けやすい信号を指します。強い放射線を発生させる可能性のある信号は、通常、クロックやアドレスの低い信号などの周期的な信号です。干渉に敏感な信号は、アナログ信号のレベルが低い信号です。

単層および二層プレートは通常、10KHz 未満の低周波シミュレーション設計で使用されます。

1) 電源ケーブルを同層で放射状に配線し、線路長の合計を最小限に抑えます。

2) 電源線とアース線を近づけるとき。アース線はキー信号線のできるだけ近くに配線してください。したがって、より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します。信号線の隣にアース線を追加すると、面積が最小の回路が形成され、信号電流は他のアース経路ではなくこの回路を通らなければなりません。

3) 2 層回路基板の場合は、回路基板の反対側、下の信号線の近くに、信号線に沿ってアース線を配置し、できるだけ幅の広い線にすることができます。結果として得られる回路面積は、回路基板の厚さに信号線の長さを乗じたものに等しくなります。

• B. 4層の積層 

1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG; 

2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND; 

これらのラミネート設計の両方で、潜在的な問題は、従来の 1.6 mm (62 ミル) のプレート厚にあります。層間隔が広くなり、インピーダンス、層間結合、シールドの制御に役立つだけでなく、層間の間隔も広くなります。特に、電源層間の間隔が広いとプレート容量が減少し、ノイズフィルタリングに役立ちません。

最初の方式では、通常、ボード上に多数のチップがある場合に使用されます。この方式では SI 性能は向上しますが、EMI 性能はそれほど良くなく、主に配線やその他の詳細によって制御されます。主な注意点: この層は最も高密度の信号層に配置されており、放射線の吸収と抑制に役立ちます。20H ルールを反映するためにプレート面積を増やします。

2 番目の方式では、通常、基板上のチップ密度が十分に低く、必要なパワー銅コーティングを配置するのに十分な領域がチップの周囲にある場合に使用されます。このスキームでは、PCB の外層はすべて層であり、中間の 2 層は信号/電源層です。信号層の電源を太い線路で配線することで、電源電流の経路インピーダンスを低くすることができ、信号マイクロストリップ経路のインピーダンスも低くなり、外部からの内部の信号放射を遮蔽することもできます。層。EMI 制御の観点からは、これは入手可能な最高の 4 層 PCB 構造です。

主な注意点: 中間の 2 つの信号層、電力混合層の間隔は開ける必要があり、ラインの方向は垂直であり、クロストークを避ける必要があります。20H ルールを反映した適切なコントロール パネル領域。ワイヤのインピーダンスを制御する場合は、電源とグランドの銅アイランドの下にワイヤを慎重に配線します。さらに、DC および低周波接続を確保するために、電源または敷設された銅線を可能な限り相互接続する必要があります。

• C. 6層のプレートの積層

高いチップ密度と高いクロック周波数を設計するには、6 層基板の設計を考慮する必要があります。ラミネート方法を推奨します。

1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG; 

この方式では、信号層が接地層に隣接し、電源層が接地層とペアになった積層方式により良好な信号整合性が実現され、各配線層のインピーダンスを適切に制御でき、両方の層が磁力線を十分に吸収できます。 。さらに、完全な電源供給と形成の条件下で、各信号層により良いリターンパスを提供できます。