Dull dylunio pentyrru PCB

Mae'r dyluniad laminedig yn cydymffurfio â dau reol yn bennaf:

1. Rhaid i bob haen gwifrau gael haen gyfeirio gyfagos (haen pŵer neu haen ddaear);
2. Dylid cadw'r prif haen pŵer gyfagos a'r haen ddaear ar bellter lleiaf i ddarparu cynhwysedd cyplu mwy;

 

Mae'r canlynol yn rhestru'r pentwr o fwrdd dwy haen i fwrdd wyth haen er enghraifft esboniad:

1. Bwrdd PCB un ochr a phentwr bwrdd PCB dwy ochr

Ar gyfer byrddau dwy haen, oherwydd y nifer fach o haenau, nid oes problem lamineiddio mwyach. Ystyrir rheoli ymbelydredd EMI yn bennaf o'r gwifrau a'r cynllun;

Mae cydnawsedd electromagnetig byrddau un haen a byrddau dwy haen wedi dod yn fwyfwy amlwg. Y prif reswm dros y ffenomen hon yw bod ardal y ddolen signal yn rhy fawr, sydd nid yn unig yn cynhyrchu ymbelydredd electromagnetig cryf, ond hefyd yn gwneud y gylched yn sensitif i ymyrraeth allanol. Er mwyn gwella cydnawsedd electromagnetig y gylched, y ffordd hawsaf yw lleihau ardal ddolen y signal allweddol.

Signal allweddol: O safbwynt cydnawsedd electromagnetig, mae signalau allweddol yn cyfeirio'n bennaf at signalau sy'n cynhyrchu ymbelydredd cryf a signalau sy'n sensitif i'r byd y tu allan. Y signalau a all gynhyrchu ymbelydredd cryf yn gyffredinol yw signalau cyfnodol, fel signalau clociau neu gyfeiriadau isel eu trefn. Signalau sy'n sensitif i ymyrraeth yw signalau analog â lefelau is.

Defnyddir byrddau haen sengl a haen ddwbl fel arfer mewn dyluniadau analog amledd isel islaw 10KHz:

1) Mae'r olion pŵer ar yr un haen yn cael eu llwybro'n rheiddiol, ac mae cyfanswm hyd y llinellau wedi'i leihau i'r lleiafswm;

2) Wrth redeg y gwifrau pŵer a daear, dylent fod yn agos at ei gilydd; rhowch wifren ddaear wrth ymyl y wifren signal allweddol, a dylai'r wifren ddaear hon fod mor agos â phosibl at y wifren signal. Yn y modd hwn, mae ardal ddolen lai yn cael ei ffurfio a chaiff sensitifrwydd ymbelydredd modd gwahaniaethol i ymyrraeth allanol ei leihau. Pan ychwanegir gwifren ddaear wrth ymyl y wifren signal, mae dolen gyda'r ardal leiaf yn cael ei ffurfio, a bydd y cerrynt signal yn bendant yn cymryd y ddolen hon yn lle gwifrau daear eraill.

3) Os yw'n fwrdd cylched dwy haen, gallwch osod gwifren ddaear ar hyd y llinell signal ar ochr arall y bwrdd cylched, yn union o dan y llinell signal, a dylai'r llinell gyntaf fod mor eang â phosibl. Mae arwynebedd y ddolen a ffurfir fel hyn yn hafal i drwch y bwrdd cylched wedi'i luosi â hyd y llinell signal.

 

Laminadau dwy a phedair haen

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

Ar gyfer y ddau ddyluniad laminedig uchod, y broblem bosibl yw trwch y bwrdd traddodiadol o 1.6mm (62mil). Bydd y bylchau rhwng yr haenau yn mynd yn fawr iawn, sydd nid yn unig yn anffafriol ar gyfer rheoli rhwystriant, cyplu rhyng-haenau a tharianu; yn benodol, mae'r bylchau mawr rhwng planau daear pŵer yn lleihau cynhwysedd y bwrdd ac nid yw'n ffafriol i hidlo sŵn.

Ar gyfer y cynllun cyntaf, fe'i cymhwysir fel arfer i'r sefyllfa lle mae mwy o sglodion ar y bwrdd. Gall y math hwn o gynllun gael perfformiad SI gwell, nid yw'n dda iawn ar gyfer perfformiad EMI, yn bennaf trwy'r gwifrau a manylion eraill i'w rheoli. Prif sylw: Mae'r haen ddaear wedi'i gosod ar yr haen gysylltu o'r haen signal gyda'r signal dwysaf, sy'n fuddiol i amsugno ac atal ymbelydredd; cynyddu arwynebedd y bwrdd i adlewyrchu'r rheol 20H.

O ran yr ail ateb, fe'i defnyddir fel arfer pan fo dwysedd y sglodion ar y bwrdd yn ddigon isel a bod digon o arwynebedd o amgylch y sglodion (rhowch yr haen copr pŵer sydd ei hangen). Yn y cynllun hwn, haen allanol y PCB yw'r haen ddaear, a'r ddwy haen ganol yw haenau signal/pŵer. Mae'r cyflenwad pŵer ar yr haen signal wedi'i lwybro â llinell lydan, a all wneud rhwystriant llwybr cerrynt y cyflenwad pŵer yn isel, ac mae rhwystriant llwybr y microstrip signal hefyd yn isel, a gellir amddiffyn yr ymbelydredd signal haen fewnol gan yr haen allanol hefyd. O safbwynt rheoli EMI, dyma'r strwythur PCB 4 haen gorau sydd ar gael.

Prif sylw: Dylid ehangu'r pellter rhwng y ddwy haen ganol o haenau cymysgu signal a phŵer, a dylai cyfeiriad y gwifrau fod yn fertigol i osgoi croestalk; dylid rheoli ardal y bwrdd yn briodol i adlewyrchu'r rheol 20H; os ydych chi am reoli'r rhwystriant gwifrau, dylai'r ateb uchod fod yn ofalus iawn i lwybro'r gwifrau Mae wedi'i drefnu o dan yr ynys gopr ar gyfer cyflenwad pŵer a sylfaenu. Yn ogystal, dylid cysylltu'r copr ar y cyflenwad pŵer neu'r haen ddaear gymaint â phosibl i sicrhau cysylltedd DC ac amledd isel.

 

 

Laminad tair haen, chwe haen

Ar gyfer dyluniadau â dwysedd sglodion uwch ac amledd cloc uwch, dylid ystyried dyluniad bwrdd 6 haen, ac argymhellir y dull pentyrru:

1. GND -GND-SIG-PWR-GND-SIG;

Ar gyfer y math hwn o gynllun, gall y math hwn o gynllun laminedig gael gwell uniondeb signal, mae'r haen signal wrth ymyl yr haen ddaear, mae'r haen bŵer a'r haen ddaear wedi'u paru, gellir rheoli rhwystriant pob haen gwifrau yn well, a gall y ddau haen amsugno'r llinellau maes magnetig yn dda. A phan fydd y cyflenwad pŵer a'r haen ddaear wedi'u cwblhau, gall ddarparu llwybr dychwelyd gwell ar gyfer pob haen signal.

2. GND -SIG-GND-PWR-SIG -GND;

Ar gyfer y math hwn o gynllun, dim ond ar gyfer y sefyllfa lle nad yw dwysedd y ddyfais yn uchel iawn y mae'r math hwn o gynllun yn addas, mae gan y math hwn o lamineiddio holl fanteision y lamineiddio uchaf, ac mae awyren ddaear yr haenau uchaf ac isaf yn gymharol gyflawn, y gellir ei ddefnyddio fel haen amddiffyn well i'w defnyddio. Dylid nodi y dylai'r haen bŵer fod yn agos at yr haen nad yw'n wyneb y prif gydran, oherwydd bydd awyren yr haen waelod yn fwy cyflawn. Felly, mae perfformiad EMI yn well na'r ateb cyntaf.

Crynodeb: Ar gyfer y cynllun bwrdd chwe haen, dylid lleihau'r pellter rhwng yr haen bŵer a'r haen ddaear i'r lleiafswm er mwyn cael cyplu pŵer a daear da. Fodd bynnag, er bod trwch y bwrdd yn 62mil a bod y bylchau rhwng yr haenau wedi'u lleihau, nid yw'n hawdd rheoli'r bylchau rhwng y prif gyflenwad pŵer a'r haen ddaear i fod yn fach. Wrth gymharu'r cynllun cyntaf â'r ail gynllun, bydd cost yr ail gynllun yn cynyddu'n fawr. Felly, fel arfer rydym yn dewis yr opsiwn cyntaf wrth bentyrru. Wrth ddylunio, dilynwch y rheol 20H a'r dyluniad rheol haen drych.

Laminadau pedair ac wyth haen

1. Nid yw hwn yn ddull pentyrru da oherwydd amsugno electromagnetig gwael ac impedans cyflenwad pŵer mawr. Mae ei strwythur fel a ganlyn:
1. Arwyneb cydran signal 1, haen gwifrau microstrip
2. Haen gwifrau microstrip mewnol signal 2, haen gwifrau gwell (cyfeiriad X)
3. Tir
4. Haen llwybro llinell stribed signal 3, haen llwybro gwell (cyfeiriad Y)
5. Haen llwybro stribed signal 4
6. Pŵer
7. Haen gwifrau microstrip mewnol Signal 5
8. Haen olrhain microstrip signal 6

2. Mae'n amrywiad o'r trydydd dull pentyrru. Oherwydd ychwanegu'r haen gyfeirio, mae ganddo berfformiad EMI gwell, a gellir rheoli rhwystriant nodweddiadol pob haen signal yn dda.
1. Arwyneb cydran signal 1, haen gwifrau microstrip, haen gwifrau da
2. Haen ddaear, gallu amsugno tonnau electromagnetig da
3. Haen llwybro llinell stribed Signal 2, haen llwybro dda
4. Haen pŵer pŵer, gan ffurfio amsugno electromagnetig rhagorol gyda'r haen ddaear isod 5. Haen ddaear
6. Haen llwybro stribed signal 3, haen llwybro da
7. Haen pŵer, gyda rhwystriant cyflenwad pŵer mawr
8. Haen gwifrau microstrip signal 4, haen gwifrau da

3. Y dull pentyrru gorau, oherwydd y defnydd o awyrennau cyfeirio daear aml-haen, mae ganddo gapasiti amsugno geomagnetig da iawn.
1. Arwyneb cydran signal 1, haen gwifrau microstrip, haen gwifrau da
2. Haen ddaear, gallu amsugno tonnau electromagnetig gwell
3. Haen llwybro llinell stribed Signal 2, haen llwybro dda
4. Haen pŵer pŵer, gan ffurfio amsugno electromagnetig rhagorol gyda'r haen ddaear isod 5. Haen ddaear ddaear
6. Haen llwybro stribed signal 3, haen llwybro da
7. Haen ddaear, gallu amsugno tonnau electromagnetig gwell
8. Haen gwifrau microstrip signal 4, haen gwifrau da

Mae sut i ddewis faint o haenau o fyrddau a ddefnyddir yn y dyluniad a sut i'w pentyrru yn dibynnu ar lawer o ffactorau megis nifer y rhwydweithiau signal ar y bwrdd, dwysedd y ddyfais, dwysedd y PIN, amledd y signal, maint y bwrdd ac yn y blaen. Rhaid inni ystyried y ffactorau hyn mewn modd cynhwysfawr. Po fwyaf o rwydweithiau signal, po uchaf yw dwysedd y ddyfais, yr uchaf yw dwysedd y PIN a'r uchaf yw amledd y signal, dylid mabwysiadu dyluniad y bwrdd amlhaenog cymaint â phosibl. Er mwyn cael perfformiad EMI da, mae'n well sicrhau bod gan bob haen signal ei haen gyfeirio ei hun.