Het gelamineerde ontwerp voldoet hoofdzakelijk aan twee regels:

1. Elke bedradingslaag moet een aangrenzende referentielaag hebben (voedings- of aardingslaag);
2. De aangrenzende hoofdvoedingslaag en aardingslaag moeten op een minimale afstand worden gehouden om een ​​grotere koppelingscapaciteit te bieden;

Hieronder staat een voorbeeld van de stapel van twee-laags bord tot acht-laags bord:

1. Enkelzijdige PCB-plaat en dubbelzijdige PCB-plaatstapel

Bij tweelaagse printplaten is er, dankzij het kleine aantal lagen, geen sprake meer van een lamineringsprobleem. De beheersing van EMI-straling wordt voornamelijk bepaald door de bedrading en lay-out;

De elektromagnetische compatibiliteit van enkellaags en dubbellaags printplaten neemt steeds meer toe. De belangrijkste reden hiervoor is dat het lusoppervlak van het signaal te groot is, wat niet alleen sterke elektromagnetische straling produceert, maar het circuit ook gevoelig maakt voor externe interferentie. Om de elektromagnetische compatibiliteit van het circuit te verbeteren, is de eenvoudigste manier om het lusoppervlak van het belangrijkste signaal te verkleinen.

Sleutelsignaal: Vanuit het perspectief van elektromagnetische compatibiliteit verwijzen sleutelsignalen voornamelijk naar signalen die sterke straling produceren en signalen die gevoelig zijn voor de buitenwereld. De signalen die sterke straling kunnen genereren, zijn over het algemeen periodieke signalen, zoals laagfrequente signalen van klokken of adressen. Signalen die gevoelig zijn voor interferentie zijn analoge signalen met lagere niveaus.

Enkel- en dubbellaagse printplaten worden meestal gebruikt in analoge ontwerpen met lage frequenties onder 10 kHz:

1) De stroomsporen op dezelfde laag worden radiaal geleid en de totale lengte van de lijnen wordt geminimaliseerd;

2) Wanneer de stroom- en aardingsdraden worden aangelegd, moeten deze dicht bij elkaar liggen; plaats een aardingsdraad naast de belangrijkste signaaldraad en deze aardingsdraad zo dicht mogelijk bij de signaaldraad. Op deze manier wordt een kleiner lusoppervlak gevormd en wordt de gevoeligheid van differentiële-modusstraling voor externe interferentie verminderd. Wanneer een aardingsdraad naast de signaaldraad wordt geplaatst, ontstaat een lus met het kleinste oppervlak en zal de signaalstroom deze lus zeker gebruiken in plaats van andere aardingsdraden.

3) Als het een dubbellaagse printplaat betreft, kunt u een aardingsdraad langs de signaallijn aan de andere kant van de printplaat leggen, direct onder de signaallijn. De eerste lijn moet zo breed mogelijk zijn. Het op deze manier gevormde lusoppervlak is gelijk aan de dikte van de printplaat vermenigvuldigd met de lengte van de signaallijn.

Twee- en vierlaags laminaten

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

Voor de bovenstaande twee gelamineerde ontwerpen ligt het potentiële probleem bij de traditionele printplaatdikte van 1,6 mm (62 mil). De laagafstand wordt dan erg groot, wat niet alleen ongunstig is voor de beheersing van de impedantie, de koppeling tussen de lagen en de afscherming; met name de grote afstand tussen de voedingsaardingsvlakken vermindert de printplaatcapaciteit en is niet bevorderlijk voor het filteren van ruis.

Het eerste schema wordt meestal toegepast op situaties met meer chips op de printplaat. Dit soort schema kan betere SI-prestaties opleveren, maar is niet erg goed voor EMI-prestaties, met name door de bedrading en andere details die aangestuurd moeten worden. Belangrijk: de aardingslaag wordt geplaatst op de verbindingslaag van de signaallaag met de hoogste signaaldichtheid, wat gunstig is voor het absorberen en onderdrukken van straling; vergroot het oppervlak van de printplaat om te voldoen aan de 20H-regel.

De tweede oplossing wordt meestal gebruikt wanneer de chipdichtheid op de printplaat laag genoeg is en er voldoende ruimte rond de chip is (plaats de vereiste koperlaag voor de voeding). In dit schema is de buitenste laag van de PCB de aardlaag en de middelste twee lagen de signaal-/voedingslagen. De voeding op de signaallaag wordt geleid met een brede kabel, waardoor de padimpedantie van de voedingsstroom laag is. De impedantie van het signaalmicrostrippad is eveneens laag, en de signaalstraling van de binnenste laag kan ook door de buitenste laag worden afgeschermd. Vanuit het oogpunt van EMI-beheersing is dit de beste 4-laags PCB-structuur die beschikbaar is.

Belangrijk: De afstand tussen de middelste twee lagen van de signaal- en vermogensmenglaag moet groter zijn en de bedrading moet verticaal zijn om overspraak te voorkomen. Het printoppervlak moet goed worden aangestuurd om te voldoen aan de 20H-regel. Om de impedantie van de bedrading te regelen, moet u bij de bovenstaande oplossing zeer zorgvuldig te werk gaan bij het leggen van de draden. Deze bevinden zich onder het koperen eiland voor de voeding en aarding. Bovendien moet het koper van de voeding of aardingslaag zoveel mogelijk met elkaar worden verbonden om DC- en laagfrequente connectiviteit te garanderen.

Drie, zeslaags laminaat

Voor ontwerpen met een hogere chipdichtheid en hogere kloksnelheid moet een 6-laags bordontwerp worden overwogen en wordt de volgende stapelmethode aanbevolen:

1. SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG;

Voor dit soort schema's kan een gelamineerd schema een betere signaalintegriteit bereiken, doordat de signaallaag grenst aan de aardlaag, de vermogenslaag en de aardlaag gepaard zijn, de impedantie van elke bedradingslaag beter kan worden geregeld en twee lagen de magnetische veldlijnen goed kunnen absorberen. Wanneer de voeding en de aardlaag compleet zijn, biedt dit een beter retourpad voor elke signaallaag.

2. GND－SIG－GND－PWR－SIG－GND;

Voor dit soort schema is dit alleen geschikt in situaties waarin de apparaatdichtheid niet erg hoog is. Dit type laminering biedt alle voordelen van de bovenste laminering en het grondvlak van de bovenste en onderste laag is relatief volledig, wat kan dienen als een betere afschermingslaag. Opgemerkt moet worden dat de vermogenslaag zich dicht bij de laag moet bevinden die niet het oppervlak van de hoofdcomponent vormt, omdat het vlak van de onderste laag vollediger zal zijn. Daarom zijn de EMI-prestaties beter dan bij de eerste oplossing.

Samenvatting: Voor het zeslaags printplaatschema moet de afstand tussen de voedingslaag en de aardingslaag worden geminimaliseerd om een ​​goede vermogens- en aardingskoppeling te verkrijgen. Hoewel de dikte van de printplaat 62 mil is en de afstand tussen de lagen kleiner is, is het echter niet eenvoudig om de afstand tussen de hoofdvoeding en de aardingslaag klein te houden. Wanneer we het eerste schema met het tweede schema vergelijken, zullen de kosten van het tweede schema aanzienlijk stijgen. Daarom kiezen we meestal voor de eerste optie bij het stapelen. Volg bij het ontwerpen de 20H-regel en de spiegellaagregel.

Vier- en achtlaags laminaten

1. Dit is geen goede stapelmethode vanwege de slechte elektromagnetische absorptie en de hoge impedantie van de voeding. De structuur is als volgt:
1. Oppervlak van signaal 1 component, microstripbedradingslaag
2. Signaal 2 interne microstripbedradingslaag, betere bedradingslaag (X-richting)
3. Grond
4. Signaal 3 stripline-routeringslaag, betere routeringslaag (Y-richting)
5.Signaal 4 stripline-routeringslaag
6. Vermogen
7. Signaal 5 interne microstripbedradingslaag
8.Signaal 6 microstrip tracelaag

2. Het is een variant van de derde stapelmethode. Door de toevoeging van de referentielaag heeft het betere EMI-prestaties en kan de karakteristieke impedantie van elke signaallaag goed worden geregeld.
1.Signaal 1 componentoppervlak, microstripbedradingslaag, goede bedradingslaag
2. Grondlaag, goed vermogen tot absorptie van elektromagnetische golven
3. Signaal 2 stripline routinglaag, goede routinglaag
4. Krachtige krachtlaag, die een uitstekende elektromagnetische absorptie vormt met de grondlaag eronder 5. Grondlaag
6.Signaal 3 stripline routinglaag, goede routinglaag
7. Vermogenslaag, met grote voedingsimpedantie
8.Signaal 4 microstripbedradingslaag, goede bedradingslaag

3. De beste stapelmethode, dankzij het gebruik van meerlaagse grondreferentievlakken, heeft deze een zeer goed geomagnetisch absorptievermogen.
1.Signaal 1 componentoppervlak, microstripbedradingslaag, goede bedradingslaag
2. Grondlaag, beter vermogen om elektromagnetische golven te absorberen
3. Signaal 2 stripline routinglaag, goede routinglaag
4. Krachtige krachtlaag, die een uitstekende elektromagnetische absorptie vormt met de grondlaag eronder 5. Grondlaag
6.Signaal 3 stripline routinglaag, goede routinglaag
7. Grondlaag, beter vermogen om elektromagnetische golven te absorberen
8.Signaal 4 microstripbedradingslaag, goede bedradingslaag

De keuze van het aantal lagen printplaten en de manier waarop deze worden gestapeld, hangt af van vele factoren, zoals het aantal signaalnetwerken op de printplaat, de apparaatdichtheid, de pindichtheid, de signaalfrequentie, de printplaatgrootte, enzovoort. We moeten deze factoren integraal bekijken. Hoe meer signaalnetwerken, hoe hoger de apparaatdichtheid, hoe hoger de pindichtheid en hoe hoger de signaalfrequentie. Daarom is het raadzaam om zoveel mogelijk te kiezen voor een meerlaags printplaatontwerp. Voor goede EMI-prestaties is het het beste om ervoor te zorgen dat elke signaallaag een eigen referentielaag heeft.