Laminatutako diseinuak bi arau betetzen ditu batez ere:
1. Kableatu-geruza bakoitzak erreferentzia-geruza bat izan behar du ondoan (energia-geruza edo lur-geruza);
2. Akoplamendu-kapazitantzia handiagoa lortzeko, ondoko potentzia-geruza nagusia eta lur-geruza distantzia minimoan mantendu behar dira;
Jarraian, bi geruzako taulatik zortzi geruzako taularako pila zerrendatzen da, adibide gisa azalpen gisa:
1. PCB plaka alde bakarrekoa eta PCB plaka pila bikoitza
Bi geruzako plaketan, geruza kopuru txikia dela eta, ez dago laminazio arazorik. Kontrol EMI erradiazioa batez ere kableatu eta diseinutik hartzen da kontuan;
Geruza bakarreko eta geruza bikoitzeko plaken bateragarritasun elektromagnetikoa gero eta nabarmenagoa bihurtu da. Fenomeno honen arrazoi nagusia seinale-begiztaren eremua handiegia dela da, eta horrek ez du erradiazio elektromagnetiko handia sortzen bakarrik, baita zirkuitua kanpoko interferentziarekiko sentikorra ere bihurtzen duelako. Zirkuituaren bateragarritasun elektromagnetikoa hobetzeko, modurik errazena gako-seinalearen begiztaren eremua murriztea da.
Gako-seinalea: Bateragarritasun elektromagnetikoaren ikuspegitik, gako-seinaleek batez ere erradiazio handia sortzen duten seinaleak eta kanpoko munduarekiko sentikorrak diren seinaleak aipatzen dituzte. Erradiazio handia sor dezaketen seinaleak, oro har, seinale periodikoak dira, hala nola erloju edo helbideen ordena baxuko seinaleak. Interferentziarekiko sentikorrak diren seinaleak maila baxuagoko seinale analogikoak dira.
Geruza bakarreko eta bikoitzeko plakak normalean 10KHz-tik beherako maiztasun baxuko diseinu analogikoetan erabiltzen dira:
1) Geruza bereko potentzia-trazak erradialki bideratzen dira, eta lerroen luzera osoa minimizatzen da;
2) Energia eta lurrerako kableak pasatzean, elkarrengandik gertu egon behar dute; jarri lurrerako kable bat seinale-kable nagusiaren ondoan, eta lurrerako kable hau ahalik eta hurbilen egon behar da seinale-kabletik. Horrela, begizta-eremu txikiagoa sortzen da eta kanpoko interferentziarekiko modu diferentzialaren erradiazioaren sentikortasuna murrizten da. Seinale-kablearen ondoan lurrerako kable bat gehitzen denean, azalera txikiena duen begizta bat sortzen da, eta seinale-korronteak begizta hau hartuko du, beste lurrerako kable batzuen ordez.
3) Zirkuitu-plaka bikoitzeko geruza bat bada, lurrerako kable bat jar dezakezu zirkuitu-plakaren beste aldean dagoen seinale-linean zehar, seinale-linearen azpian, eta lehenengo lerroa ahalik eta zabalena izan behar da. Horrela sortutako begiztaren azalera zirkuitu-plakaren lodieraren eta seinale-linearen luzeraren arteko biderketa berdina da.
Bi eta lau geruzako laminatuak
1. SIG－GND(PWR)－PWR (GND)－SIG;
2. GND－SIG(PWR)－SIG(PWR)－GND;
Goiko bi diseinu laminatuetarako, arazo potentziala 1,6 mm-ko (62 mil) lodierako ohiko plakaren lodieran dago. Geruzen arteko tartea oso handia izango da, eta hori ez da soilik kaltegarria inpedantzia, geruzen arteko akoplamendua eta babesa kontrolatzeko; bereziki, potentzia-lurzoruko planoen arteko tarte handiak plakaren kapazitantzia murrizten du eta ez da egokia zarata iragazteko.
Lehenengo eskema normalean plakan txip gehiago dauden egoeretan aplikatzen da. Eskema mota honek SI errendimendu hobea lor dezake, baina ez da oso ona EMI errendimendurako, batez ere kableatuaren eta kontrolatzeko beste xehetasun batzuen bidez. Arreta nagusia: Lurreko geruza seinale dentsitate handiena duen seinale geruzaren konexio geruzan jartzen da, eta hori onuragarria da erradiazioa xurgatzeko eta kentzeko; handitu plakaren azalera 20H araua islatzeko.
Bigarren irtenbideari dagokionez, normalean plakaren txiparen dentsitatea nahikoa baxua denean eta txiparen inguruan nahikoa eremu dagoenean erabiltzen da (beharrezko potentzia-kobre geruza jarri). Eskema honetan, PCBaren kanpoko geruza lur-geruza da, eta erdiko bi geruzak seinale/potentzia geruzak dira. Seinale-geruzan dagoen elikatze-iturria lerro zabal batekin bideratzen da, eta horrek elikatze-iturriaren korrontearen bide-inpedantzia baxua egin dezake, eta seinale-mikrostrip bidearen inpedantzia ere baxua da, eta barneko geruzaren seinale-erradiazioa kanpoko geruzak ere babestu dezake. EMI kontrolaren ikuspegitik, hau da eskuragarri dagoen 4 geruzako PCB egitura onena.
Arreta nagusia: Seinale eta potentzia nahasketa geruzen erdiko bi geruzen arteko distantzia handitu behar da, eta kableatuaren norabidea bertikala izan behar da diafonia saihesteko; plakaren azalera behar bezala kontrolatu behar da 20H araua islatzeko; kableatuaren inpedantzia kontrolatu nahi baduzu, goiko irtenbidean oso kontuz ibili behar da kableak bideratzeko. Kobrezko irlaren azpian dago kokatuta elikatze eta lurrerako konexiorako. Gainera, elikatze edo lurrerako geruzan dagoen kobrea ahalik eta gehien elkarri lotuta egon behar da DC eta maiztasun baxuko konexioa bermatzeko.
Hiru edo sei geruzako laminatua
Txip-dentsitate handiagoa eta erloju-maiztasun handiagoa duten diseinuetarako, 6 geruzako plaka-diseinua kontuan hartu beharko litzateke, eta pilatze-metodoa gomendatzen da:
1. SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG;
Eskema mota honetarako, laminatuzko eskema mota honek seinalearen osotasun hobea lor dezake, seinale geruza lur geruzaren ondoan dago, potentzia geruza eta lur geruza parekatuta daude, kableatu geruza bakoitzaren inpedantzia hobeto kontrola daiteke, eta bi geruzak eremu magnetikoaren lerroak ondo xurga ditzake. Eta elikatze hornidura eta lur geruza osatuta daudenean, itzulera bide hobea eman diezaieke seinale geruza bakoitzerako.
2. GND－SIG－GND－PWR－SIG －GND;
Eskema mota honetarako, eskema mota hau gailuaren dentsitatea oso altua ez den kasuetarako bakarrik da egokia. Laminazio mota honek goiko laminazioaren abantaila guztiak ditu, eta goiko eta beheko geruzen lur-planoa nahiko osatua dago, eta hori babes-geruza hobea izan daiteke. Kontuan izan behar da potentzia-geruza osagai nagusiaren gainazala ez den geruzatik gertu egon behar dela, beheko geruzaren planoa osatuagoa izango baita. Beraz, EMI errendimendua lehenengo irtenbidea baino hobea da.
Laburpena: Sei geruzako plaka eskemarentzat, potentzia geruzaren eta lur geruzaren arteko distantzia minimizatu behar da potentzia eta lur akoplamendu ona lortzeko. Hala ere, plakaren lodiera 62 mil-ekoa izan arren eta geruzen arteko tartea murriztua izan arren, ez da erraza elikatze-iturri nagusiaren eta lur geruzaren arteko tartea txikia izan dadin kontrolatzea. Lehenengo eskema bigarren eskemarekin alderatuta, bigarren eskemaren kostua asko handituko da. Hori dela eta, normalean lehenengo aukera hautatzen dugu pilatzerakoan. Diseinatzerakoan, 20H araua eta ispilu geruzaren arauaren diseinua jarraitu behar dira.
Lau eta zortzi geruzako laminatuak
1. Ez da pilatzeko metodo ona xurgapen elektromagnetiko eskasa eta elikatze-inpedantzia handia direla eta. Bere egitura honako hau da:
1. Seinalearen 1 osagaiaren gainazala, mikrostrip kableatu geruza
2. 2. seinalearen barneko mikrostrip kableatu geruza, kableatu geruza hobea (X norabidea)
3.Lurra
4. 3. seinalearen banda-lerroko bideratze-geruza, bideratze-geruza hobea (Y norabidea)
5. 4. seinalearen banda-lerroen bideratze-geruza
6.Potentzia
7. 5. seinalearen barneko mikrostrip kableatu geruza
8. Seinalearen 6 mikrostrip trazadura geruza
2. Hirugarren pilatze-metodoaren aldaera bat da. Erreferentzia-geruza gehitzen zaionez, EMI errendimendu hobea du, eta seinale-geruza bakoitzaren inpedantzia karakteristikoa ondo kontrola daiteke.
1. Seinalearen 1 osagaiaren gainazala, mikrostrip kableatu geruza, kableatu geruza ona
2. Lurreko geruza, uhin elektromagnetikoen xurgapen gaitasun ona
3. 2. seinalearen banda-lerroko bideratze-geruza, bideratze-geruza ona
4. Energia-geruza, xurgapen elektromagnetiko bikaina eratuz beheko lur-geruzarekin 5. Lur-geruza
6. Seinalearen 3. banda-lerroko bideratze-geruza, bideratze-geruza ona
7. Energia-geruza, energia-hornidura inpedantzia handiarekin
8. Seinalearen 4 mikrostrip kableatu geruza, kableatu geruza ona
3. Pilatzeko metodorik onena, lurzoruaren erreferentzia-plano geruza anitzekoak erabiltzeagatik, xurgapen geomagnetikorako gaitasun oso ona du.
1. Seinalearen 1 osagaiaren gainazala, mikrostrip kableatu geruza, kableatu geruza ona
2. Lurzoruko geruza, uhin elektromagnetikoen xurgapen gaitasun hobea
3. 2. seinalearen banda-lerroko bideratze-geruza, bideratze-geruza ona
4. Energia-geruza, xurgapen elektromagnetiko bikaina eratuz beheko lur-geruzarekin 5. Lur-geruza
6. Seinalearen 3. banda-lerroko bideratze-geruza, bideratze-geruza ona
7. Lurzoruko geruza, uhin elektromagnetikoen xurgapen gaitasun hobea
8. Seinalearen 4 mikrostrip kableatu geruza, kableatu geruza ona
Diseinuan zenbat plaka geruza erabili eta nola pilatu faktore askoren araberakoa da, hala nola plakan dauden seinale-sare kopurua, gailuaren dentsitatea, PINaren dentsitatea, seinalearen maiztasuna, plakaren tamaina eta abar. Faktore hauek modu integralean kontuan hartu behar ditugu. Zenbat eta seinale-sare gehiago izan, orduan eta gailu-dentsitate handiagoa, orduan eta PINaren dentsitate handiagoa eta seinalearen maiztasuna handiagoa, ahalik eta gehien hartu behar da geruza anitzeko plakaren diseinua. EMI errendimendu ona lortzeko, hobe da seinale-geruza bakoitzak bere erreferentzia-geruza duela ziurtatzea.