طرح لمینت عمدتاً از دو قانون پیروی می‌کند:

۱. هر لایه سیم‌کشی باید یک لایه مرجع مجاور (لایه برق یا زمین) داشته باشد.
۲. لایه قدرت اصلی مجاور و لایه زمین باید در حداقل فاصله نگه داشته شوند تا ظرفیت کوپلینگ بزرگتری فراهم شود.

برای مثال، در زیر لیست بردهای دو لایه تا هشت لایه آمده است:

1. برد مدار چاپی یک طرفه و برد مدار چاپی دو طرفه

برای بردهای دولایه، به دلیل تعداد کم لایه‌ها، دیگر مشکل لایه لایه شدن وجود ندارد. کنترل تابش EMI عمدتاً از طریق سیم‌کشی و چیدمان در نظر گرفته می‌شود؛

سازگاری الکترومغناطیسی بردهای تک لایه و بردهای دو لایه بیش از پیش برجسته شده است. دلیل اصلی این پدیده این است که ناحیه حلقه سیگنال خیلی بزرگ است که نه تنها تابش الکترومغناطیسی قوی تولید می‌کند، بلکه مدار را نسبت به تداخل خارجی حساس می‌کند. برای بهبود سازگاری الکترومغناطیسی مدار، ساده‌ترین راه کاهش ناحیه حلقه سیگنال کلید است.

سیگنال کلید: از منظر سازگاری الکترومغناطیسی، سیگنال‌های کلید عمدتاً به سیگنال‌هایی اشاره دارند که تابش قوی تولید می‌کنند و سیگنال‌هایی که به دنیای خارج حساس هستند. سیگنال‌هایی که می‌توانند تابش قوی تولید کنند، عموماً سیگنال‌های تناوبی هستند، مانند سیگنال‌های مرتبه پایین ساعت‌ها یا آدرس‌ها. سیگنال‌هایی که به تداخل حساس هستند، سیگنال‌های آنالوگ با سطوح پایین‌تر هستند.

بردهای تک لایه و دو لایه معمولاً در طرح‌های آنالوگ با فرکانس پایین زیر 10 کیلوهرتز استفاده می‌شوند:

۱) مسیرهای برق در همان لایه به صورت شعاعی مسیریابی می‌شوند و طول کل خطوط به حداقل می‌رسد.

۲) هنگام اتصال سیم‌های برق و زمین، آنها باید نزدیک به یکدیگر باشند؛ یک سیم زمین در کنار سیم سیگنال کلید قرار دهید و این سیم زمین باید تا حد امکان به سیم سیگنال نزدیک باشد. به این ترتیب، یک ناحیه حلقه کوچکتر تشکیل می‌شود و حساسیت تابش حالت دیفرانسیلی به تداخل خارجی کاهش می‌یابد. وقتی یک سیم زمین در کنار سیم سیگنال اضافه می‌شود، یک حلقه با کوچکترین ناحیه تشکیل می‌شود و جریان سیگنال قطعاً به جای سیم‌های زمین دیگر، این حلقه را طی می‌کند.

۳) اگر برد مدار دولایه است، می‌توانید یک سیم اتصال به زمین در امتداد خط سیگنال در طرف دیگر برد مدار، بلافاصله زیر خط سیگنال قرار دهید و خط اول باید تا حد امکان عریض باشد. مساحت حلقه‌ای که به این روش تشکیل می‌شود برابر است با ضخامت برد مدار ضربدر طول خط سیگنال.

لمینت‌های دو و چهار لایه

۱. سیگنال اتصال کوتاه - زمین (پد) - توان خروجی (زمین) - سیگنال اتصال کوتاه
۲. زمین-مقاومت القایی(فشار برق)-مقاومت القایی(فشار برق)-زمین؛

برای دو طرح چندلایه فوق، مشکل بالقوه مربوط به ضخامت برد سنتی ۱.۶ میلی‌متر (۶۲ میل) است. فاصله لایه‌ها بسیار زیاد خواهد شد، که نه تنها برای کنترل امپدانس، کوپلینگ بین لایه‌ای و شیلد نامطلوب است، بلکه به طور خاص، فاصله زیاد بین صفحات زمین تغذیه، ظرفیت خازنی برد را کاهش می‌دهد و برای فیلتر کردن نویز مناسب نیست.

طرح اول، معمولاً در شرایطی اعمال می‌شود که تراشه‌های بیشتری روی برد وجود داشته باشد. این نوع طرح می‌تواند عملکرد SI بهتری داشته باشد، اما برای عملکرد EMI خیلی خوب نیست، عمدتاً از طریق سیم‌کشی و سایر جزئیات برای کنترل. توجه اصلی: لایه زمین روی لایه اتصال لایه سیگنال با متراکم‌ترین سیگنال قرار می‌گیرد که برای جذب و سرکوب تابش مفید است. مساحت برد را افزایش دهید تا قانون 20H را رعایت کند.

در مورد راه حل دوم، معمولاً زمانی استفاده می‌شود که تراکم تراشه روی برد به اندازه کافی کم باشد و فضای کافی در اطراف تراشه وجود داشته باشد (لایه مس توان مورد نیاز را قرار دهید). در این طرح، لایه بیرونی PCB لایه زمین است و دو لایه میانی لایه‌های سیگنال/توان هستند. منبع تغذیه روی لایه سیگنال با یک خط پهن مسیریابی می‌شود که می‌تواند امپدانس مسیر جریان منبع تغذیه را کم کند و امپدانس مسیر میکرواستریپ سیگنال نیز کم باشد و تابش سیگنال لایه داخلی نیز می‌تواند توسط لایه بیرونی محافظت شود. از دیدگاه کنترل EMI، این بهترین ساختار PCB چهار لایه موجود است.

نکته اصلی: فاصله بین دو لایه میانی لایه‌های اختلاط سیگنال و توان باید افزایش یابد و جهت سیم‌کشی باید عمودی باشد تا از تداخل جلوگیری شود؛ سطح برد باید به طور مناسب کنترل شود تا قانون 20H را رعایت کند؛ اگر می‌خواهید امپدانس سیم‌کشی را کنترل کنید، در راه‌حل فوق باید در مسیر سیم‌ها بسیار دقت کنید. این سیم‌ها زیر جزیره مسی برای منبع تغذیه و اتصال به زمین قرار می‌گیرند. علاوه بر این، مس روی منبع تغذیه یا لایه زمین باید تا حد امکان به هم متصل شوند تا اتصال DC و فرکانس پایین تضمین شود.

لمینت سه و شش لایه

برای طرح‌هایی با تراکم تراشه بالاتر و فرکانس کلاک بالاتر، باید طراحی برد ۶ لایه در نظر گرفته شود و روش روی هم چیدن توصیه می‌شود:

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

برای این نوع طرح، این نوع طرح چند لایه می‌تواند یکپارچگی سیگنال بهتری داشته باشد، لایه سیگنال در مجاورت لایه زمین قرار دارد، لایه برق و لایه زمین جفت شده‌اند، امپدانس هر لایه سیم‌کشی می‌تواند بهتر کنترل شود و دو لایه می‌توانند خطوط میدان مغناطیسی را به خوبی جذب کنند. و هنگامی که منبع تغذیه و لایه زمین کامل هستند، می‌توانند مسیر بازگشت بهتری برای هر لایه سیگنال فراهم کنند.

2. GND －SIG－GND－PWR－SIG －GND.

برای این نوع طرح، این نوع طرح فقط برای شرایطی مناسب است که چگالی دستگاه خیلی زیاد نباشد، این نوع لایه بندی تمام مزایای لایه بندی بالایی را دارد و صفحه زمین لایه های بالا و پایین نسبتاً کامل است که می تواند به عنوان یک لایه محافظ بهتر استفاده شود. لازم به ذکر است که لایه قدرت باید نزدیک به لایه ای باشد که سطح قطعه اصلی نیست، زیرا صفحه لایه پایین کامل تر خواهد بود. بنابراین، عملکرد EMI بهتر از راه حل اول است.

خلاصه: برای طرح برد شش لایه، فاصله بین لایه برق و لایه زمین باید به حداقل برسد تا اتصال برق و زمین خوبی حاصل شود. با این حال، اگرچه ضخامت برد 62 میلی‌لیتر است و فاصله لایه‌ها کاهش یافته است، کنترل فاصله بین منبع تغذیه اصلی و لایه زمین برای کوچک بودن آسان نیست. در مقایسه طرح اول با طرح دوم، هزینه طرح دوم به میزان زیادی افزایش می‌یابد. بنابراین، ما معمولاً هنگام روی هم چیدن، گزینه اول را انتخاب می‌کنیم. هنگام طراحی، از قانون 20H و طراحی قانون لایه آینه‌ای پیروی کنید.

لمینت‌های چهار و هشت لایه

۱. این روش به دلیل جذب الکترومغناطیسی ضعیف و امپدانس منبع تغذیه بالا، روش مناسبی برای انباشت نیست. ساختار آن به شرح زیر است:
سطح جزء 1.Signal 1، لایه سیم کشی میکرواستریپ
۲. لایه سیم‌کشی میکرواستریپ داخلی سیگنال ۲، لایه سیم‌کشی بهتر (جهت X)
۳.زمین
۴. لایه مسیریابی استریپ‌لاین سیگنال ۳، لایه مسیریابی بهتر (جهت Y)
لایه مسیریابی استریپ‌لاین سیگنال ۴
۶. قدرت
۷. لایه سیم‌کشی میکرواستریپ داخلی سیگنال ۵
لایه ردیابی میکرواستریپ 8.Signal 6

۲. این نوعی از روش انباشت سوم است. به دلیل اضافه شدن لایه مرجع، عملکرد EMI بهتری دارد و امپدانس مشخصه هر لایه سیگنال را می‌توان به خوبی کنترل کرد.
1. سطح جزء سیگنال 1، لایه سیم کشی میکرواستریپ، لایه سیم کشی خوب
2. لایه زمین، توانایی جذب موج الکترومغناطیسی خوب
۳. لایه مسیریابی استریپ‌لاین سیگنال ۲، لایه مسیریابی خوب
۴. لایه قدرت، جذب الکترومغناطیسی عالی را با لایه زمین زیرین تشکیل می‌دهد. ۵. لایه زمین
6. لایه مسیریابی استریپ‌لاین سیگنال 3، لایه مسیریابی خوب
۷. لایه قدرت، با امپدانس منبع تغذیه بزرگ
لایه سیم کشی میکرواستریپ 8.Signal 4، لایه سیم کشی خوب

۳. بهترین روش انباشت، به دلیل استفاده از صفحات مرجع زمین چند لایه، ظرفیت جذب ژئومغناطیسی بسیار خوبی دارد.
1. سطح جزء سیگنال 1، لایه سیم کشی میکرواستریپ، لایه سیم کشی خوب
۲. لایه زمین، توانایی جذب بهتر موج الکترومغناطیسی
۳. لایه مسیریابی استریپ‌لاین سیگنال ۲، لایه مسیریابی خوب
۴. لایه قدرت، جذب الکترومغناطیسی عالی را با لایه زمین زیرین تشکیل می‌دهد. ۵. لایه زمین
6. لایه مسیریابی استریپ‌لاین سیگنال 3، لایه مسیریابی خوب
۷. لایه زمین، توانایی جذب بهتر موج الکترومغناطیسی
لایه سیم کشی میکرواستریپ 8.Signal 4، لایه سیم کشی خوب

نحوه انتخاب تعداد لایه‌های برد در طراحی و نحوه روی هم قرار دادن آنها به عوامل زیادی مانند تعداد شبکه‌های سیگنال روی برد، تراکم دستگاه، تراکم پین، فرکانس سیگنال، اندازه برد و غیره بستگی دارد. ما باید این عوامل را به صورت جامع در نظر بگیریم. برای شبکه‌های سیگنال بیشتر، هرچه تراکم دستگاه بیشتر باشد، تراکم پین بیشتر و فرکانس سیگنال بالاتر باشد، باید تا حد امکان از طراحی برد چند لایه استفاده شود. برای دستیابی به عملکرد خوب EMI، بهتر است اطمینان حاصل شود که هر لایه سیگنال، لایه مرجع خود را دارد.