Die laminierte Konstruktion folgt im Wesentlichen zwei Regeln:

1. Jede Verdrahtungsebene muss über eine angrenzende Referenzebene (Strom- oder Erdungsebene) verfügen.
2. Die benachbarte Hauptstromschicht und die Erdungsschicht sollten einen Mindestabstand einhalten, um eine größere Kopplungskapazität bereitzustellen.

Nachfolgend ist der Aufbau von der Zweilagenplatine bis zur Achtlagenplatine als Beispiel aufgeführt:

1. Einseitige Leiterplatte und doppelseitiger Leiterplattenstapel

Bei zweilagigen Platinen gibt es aufgrund der geringen Anzahl an Lagen kein Laminierungsproblem mehr. Die Kontrolle der EMI-Strahlung wird hauptsächlich bei der Verdrahtung und dem Layout berücksichtigt.

Die elektromagnetische Verträglichkeit von ein- und zweilagigen Leiterplatten gewinnt zunehmend an Bedeutung. Der Hauptgrund hierfür ist eine zu große Signalschleifenfläche. Dies führt nicht nur zu starker elektromagnetischer Strahlung, sondern macht die Schaltung auch empfindlich gegenüber externen Störungen. Um die elektromagnetische Verträglichkeit der Schaltung zu verbessern, ist es am einfachsten, die Schleifenfläche des Schlüsselsignals zu reduzieren.

Schlüsselsignal: Aus Sicht der elektromagnetischen Verträglichkeit beziehen sich Schlüsselsignale hauptsächlich auf Signale, die starke Strahlung erzeugen und empfindlich auf die Außenwelt reagieren. Signale, die starke Strahlung erzeugen können, sind im Allgemeinen periodische Signale, wie beispielsweise niederwertige Takt- oder Adresssignale. Störempfindliche Signale sind analoge Signale mit niedrigerem Pegel.

Ein- und Doppelschichtplatinen werden üblicherweise in analogen Niederfrequenzdesigns unter 10 kHz verwendet:

1) Die Stromleitungen auf derselben Schicht werden radial verlegt und die Gesamtlänge der Leitungen wird minimiert.

2) Beim Verlegen der Strom- und Erdungskabel sollten diese nahe beieinander liegen. Platzieren Sie ein Erdungskabel neben dem Hauptsignalkabel, und dieses Erdungskabel sollte so nah wie möglich am Signalkabel liegen. Dadurch wird ein kleinerer Schleifenbereich gebildet und die Empfindlichkeit der Gegentaktstrahlung gegenüber externen Störungen verringert. Wenn neben dem Signalkabel ein Erdungskabel hinzugefügt wird, entsteht eine Schleife mit der kleinsten Fläche, und der Signalstrom nimmt definitiv diese Schleife anstelle anderer Erdungskabel.

3) Handelt es sich um eine doppellagige Leiterplatte, kann ein Erdungskabel entlang der Signalleitung auf der anderen Seite der Leiterplatte, direkt unter der Signalleitung, verlegt werden. Die erste Leitung sollte dabei so breit wie möglich sein. Die so entstehende Schleifenfläche entspricht der Dicke der Leiterplatte multipliziert mit der Länge der Signalleitung.

Zwei- und Vierschichtlaminate

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

Bei den beiden oben genannten laminierten Designs liegt das potenzielle Problem in der herkömmlichen Plattendicke von 1,6 mm (62 mil). Der Lagenabstand wird sehr groß, was nicht nur die Impedanzkontrolle, die Zwischenlagenkopplung und die Abschirmung beeinträchtigt; insbesondere verringert der große Abstand zwischen den Masseflächen die Plattenkapazität und wirkt sich negativ auf die Rauschfilterung aus.

Das erste Schema wird üblicherweise angewendet, wenn sich mehr Chips auf der Platine befinden. Dieses Schema kann zwar eine bessere SI-Leistung erzielen, ist aber hinsichtlich der EMI-Leistung nicht sehr gut, was hauptsächlich auf die Verkabelung und andere zu kontrollierende Details zurückzuführen ist. Wichtig: Die Masseschicht wird auf der Verbindungsschicht der Signalschicht mit der höchsten Signaldichte platziert, was die Absorption und Unterdrückung von Strahlung begünstigt. Die Platinenfläche wird vergrößert, um die 20H-Regel zu berücksichtigen.

Die zweite Lösung wird üblicherweise verwendet, wenn die Chipdichte auf der Platine ausreichend gering ist und genügend Platz um den Chip herum vorhanden ist (Platzierung der erforderlichen Kupferschicht). Bei diesem Schema dient die äußere Lage der Leiterplatte als Masseschicht, die beiden mittleren Lagen als Signal-/Leistungsschichten. Die Stromversorgung auf der Signalschicht wird über eine breite Leitung geführt, wodurch die Pfadimpedanz des Versorgungsstroms niedrig gehalten werden kann. Auch die Impedanz des Signal-Mikrostreifenpfads ist niedrig, und die Signalstrahlung der inneren Schicht kann durch die äußere Schicht abgeschirmt werden. Aus Sicht der EMI-Kontrolle ist dies die beste verfügbare 4-Lagen-Leiterplattenstruktur.

Wichtig: Der Abstand zwischen den beiden mittleren Schichten der Signal- und Leistungsmischschichten sollte vergrößert werden, und die Verdrahtungsrichtung sollte vertikal sein, um Übersprechen zu vermeiden. Die Platinenfläche sollte entsprechend der 20H-Regel kontrolliert werden. Um die Verdrahtungsimpedanz zu kontrollieren, sollte bei der oben beschriebenen Lösung sehr sorgfältig auf die Verlegung der Drähte geachtet werden. Sie werden unter der Kupferinsel für Stromversorgung und Erdung angeordnet. Darüber hinaus sollte das Kupfer auf der Stromversorgungs- oder Erdungsschicht so weit wie möglich miteinander verbunden werden, um die Gleichstrom- und Niederfrequenzkonnektivität zu gewährleisten.

Drei-, Sechs-Lagen-Laminat

Für Designs mit höherer Chipdichte und höherer Taktfrequenz sollte ein 6-Lagen-Platinendesign in Betracht gezogen werden, und die Stapelmethode wird empfohlen:

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

Bei dieser Art von Schaltung kann durch diese Art von Schichtung eine bessere Signalintegrität erreicht werden. Die Signalschicht liegt neben der Masseschicht, die Leistungsschicht und die Masseschicht sind gepaart, die Impedanz jeder Verdrahtungsschicht lässt sich besser steuern und die beiden Schichten können die magnetischen Feldlinien gut absorbieren. Und wenn die Stromversorgung und die Masseschicht vollständig sind, kann dies einen besseren Rückweg für jede Signalschicht bieten.

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

Dieses Schema eignet sich nur für Situationen mit geringer Bauteildichte. Die Laminierung bietet alle Vorteile der oberen Laminierung, und die Massefläche der oberen und unteren Lagen ist relativ vollständig, was als bessere Abschirmschicht genutzt werden kann. Es ist zu beachten, dass die Leistungsschicht nahe an der Schicht liegen sollte, die nicht die Hauptkomponentenoberfläche bildet, da die Ebene der unteren Lage dadurch vollständiger ist. Daher ist die EMI-Leistung besser als bei der ersten Lösung.

Zusammenfassung: Bei einem sechslagigen Platinenaufbau sollte der Abstand zwischen der Versorgungs- und der Masseschicht minimiert werden, um eine gute Strom- und Massekopplung zu gewährleisten. Trotz einer Platinendicke von 62 mil und reduziertem Lagenabstand ist es jedoch nicht einfach, den Abstand zwischen der Hauptstromversorgung und der Masseschicht klein zu halten. Im Vergleich zum ersten Ansatz steigen die Kosten des zweiten Ansatzes deutlich an. Daher wird beim Stapeln üblicherweise die erste Option gewählt. Beachten Sie beim Entwurf die 20H-Regel und die Spiegelschichtregel.

Vier- und Achtschichtlaminate

1. Aufgrund der schlechten elektromagnetischen Absorption und der hohen Impedanz der Stromversorgung ist dies keine gute Stapelmethode. Der Aufbau ist wie folgt:
1.Signal 1 Komponentenoberfläche, Mikrostreifen-Verdrahtungsschicht
2. Signal 2 interne Mikrostreifen-Verdrahtungsschicht, bessere Verdrahtungsschicht (X-Richtung)
3.Boden
4. Signal 3 Stripline-Routing-Schicht, bessere Routing-Schicht (Y-Richtung)
5.Signal 4 Streifenleitungs-Routing-Schicht
6.Macht
7. Signal 5 interne Mikrostreifen-Verdrahtungsschicht
8.Signal 6 Mikrostreifen-Leiterbahnschicht

2. Es handelt sich um eine Variante der dritten Stapelmethode. Durch die zusätzliche Referenzschicht wird eine bessere EMI-Leistung erzielt und die charakteristische Impedanz jeder Signalschicht kann gut gesteuert werden.
1.Signal 1 Komponentenoberfläche, Mikrostreifen-Verdrahtungsschicht, gute Verdrahtungsschicht
2. Bodenschicht, gute Absorptionsfähigkeit für elektromagnetische Wellen
3. Signal 2 Stripline-Routing-Schicht, gute Routing-Schicht
4. Leistungsschicht, die mit der darunterliegenden Erdungsschicht eine hervorragende elektromagnetische Absorption bildet. 5. Erdungsschicht
6.Signal 3 Streifenleitungs-Routing-Schicht, gute Routing-Schicht
7. Leistungsschicht mit großer Stromversorgungsimpedanz
8.Signal 4 Mikrostreifen-Verdrahtungsschicht, gute Verdrahtungsschicht

3. Die beste Stapelmethode, da sie durch die Verwendung mehrschichtiger Bodenreferenzebenen eine sehr gute geomagnetische Absorptionskapazität aufweist.
1.Signal 1 Komponentenoberfläche, Mikrostreifen-Verdrahtungsschicht, gute Verdrahtungsschicht
2. Bodenschicht, bessere Absorptionsfähigkeit elektromagnetischer Wellen
3. Signal 2 Stripline-Routing-Schicht, gute Routing-Schicht
4.Power-Power-Schicht, die mit der darunter liegenden Erdungsschicht eine hervorragende elektromagnetische Absorption bildet. 5.Erdungs-Erdungsschicht
6.Signal 3 Streifenleitungs-Routing-Schicht, gute Routing-Schicht
7. Bodenschicht, bessere Absorptionsfähigkeit elektromagnetischer Wellen
8.Signal 4 Mikrostreifen-Verdrahtungsschicht, gute Verdrahtungsschicht

Die Wahl der Anzahl und Anordnung der Platinenlagen im Design hängt von vielen Faktoren ab, wie z. B. der Anzahl der Signalnetzwerke auf der Platine, der Gerätedichte, der PIN-Dichte, der Signalfrequenz, der Platinengröße usw. Diese Faktoren müssen umfassend berücksichtigt werden. Je mehr Signalnetzwerke, je höher die Gerätedichte, je höher die PIN-Dichte und je höher die Signalfrequenz, desto mehrschichtiger sollte das Platinendesign gewählt werden. Für eine gute EMI-Leistung ist es ratsam, jeder Signalschicht eine eigene Referenzschicht zuzuweisen.