Projekt laminowany spełnia głównie dwie zasady:

1. Każda warstwa okablowania musi mieć sąsiadującą warstwę odniesienia (warstwę zasilania lub uziemienia);
2. Sąsiednia główna warstwa zasilania i warstwa uziemienia powinny być utrzymywane w minimalnej odległości w celu zapewnienia większej pojemności sprzęgającej;

Poniżej znajduje się przykładowa lista stosów od płyty dwuwarstwowej do płyty ośmiowarstwowej:

1. Płytka PCB jednostronna i stos płytek PCB dwustronnych

W przypadku płyt dwuwarstwowych, ze względu na małą liczbę warstw, nie ma już problemu z laminacją. Kontrola promieniowania EMI jest rozpatrywana głównie w odniesieniu do okablowania i układu;

Kompatybilność elektromagnetyczna płyt jednowarstwowych i dwuwarstwowych staje się coraz bardziej widoczna. Główną przyczyną tego zjawiska jest zbyt duży obszar pętli sygnału, co nie tylko powoduje silne promieniowanie elektromagnetyczne, ale także sprawia, że ​​obwód jest wrażliwy na zakłócenia zewnętrzne. Aby poprawić kompatybilność elektromagnetyczną obwodu, najłatwiejszym sposobem jest zmniejszenie obszaru pętli sygnału kluczowego.

Sygnał kluczowy: Z perspektywy kompatybilności elektromagnetycznej sygnały kluczowe odnoszą się głównie do sygnałów, które wytwarzają silne promieniowanie i sygnałów, które są wrażliwe na świat zewnętrzny. Sygnały, które mogą generować silne promieniowanie, są na ogół sygnałami okresowymi, takimi jak sygnały niskiego rzędu zegarów lub adresów. Sygnały, które są wrażliwe na zakłócenia, to sygnały analogowe o niższych poziomach.

Płytki jedno- i dwuwarstwowe są zazwyczaj stosowane w projektach analogowych o niskiej częstotliwości poniżej 10 kHz:

1) Ścieżki zasilania na tej samej warstwie są prowadzone promieniowo, a całkowita długość linii jest zminimalizowana;

2) Podczas prowadzenia przewodów zasilania i uziemienia powinny one znajdować się blisko siebie; umieść przewód uziemiający obok przewodu sygnałowego, a ten przewód uziemiający powinien znajdować się jak najbliżej przewodu sygnałowego. W ten sposób powstaje mniejszy obszar pętli, a wrażliwość promieniowania różnicowego na zakłócenia zewnętrzne jest zmniejszona. Gdy przewód uziemiający zostanie dodany obok przewodu sygnałowego, powstanie pętla o najmniejszym obszarze, a prąd sygnału z pewnością przejmie tę pętlę zamiast innych przewodów uziemiających.

3) Jeśli jest to płytka drukowana dwuwarstwowa, możesz położyć przewód uziemiający wzdłuż linii sygnałowej po drugiej stronie płytki drukowanej, bezpośrednio pod linią sygnałową, a pierwsza linia powinna być tak szeroka, jak to możliwe. Powierzchnia pętli utworzona w ten sposób jest równa grubości płytki drukowanej pomnożonej przez długość linii sygnałowej.

Laminaty dwu i czterowarstwowe

1. SIG - GND (zasilanie) - Zasilanie (GND) - SIG;
2. GND - SIG(zasilanie) - SIG(zasilanie) - GND;

W przypadku dwóch powyższych laminowanych projektów potencjalny problem dotyczy tradycyjnej grubości płytki 1,6 mm (62 mil). Odstęp między warstwami stanie się bardzo duży, co nie tylko jest niekorzystne dla kontrolowania impedancji, sprzężenia międzywarstwowego i ekranowania; w szczególności duży odstęp między płaszczyznami uziemienia zasilania zmniejsza pojemność płytki i nie sprzyja filtrowaniu szumów.

W przypadku pierwszego schematu jest on zwykle stosowany w sytuacji, gdy na płycie znajduje się więcej układów scalonych. Ten rodzaj schematu może uzyskać lepszą wydajność SI, nie jest on zbyt dobry dla wydajności EMI, głównie poprzez okablowanie i inne szczegóły do ​​sterowania. Główna uwaga: warstwa uziemienia jest umieszczona na warstwie łączącej warstwy sygnałowej o najgęstszym sygnale, co jest korzystne dla pochłaniania i tłumienia promieniowania; zwiększ powierzchnię płytki, aby odzwierciedlić regułę 20H.

Jeśli chodzi o drugie rozwiązanie, jest ono zwykle stosowane, gdy gęstość chipów na płytce jest wystarczająco niska i jest wystarczająco dużo miejsca wokół chipa (umieść wymaganą warstwę miedzi zasilającej). W tym schemacie zewnętrzna warstwa PCB to warstwa uziemiająca, a środkowe dwie warstwy to warstwy sygnałowe/zasilające. Zasilanie na warstwie sygnałowej jest prowadzone szeroką linią, co może sprawić, że impedancja ścieżki prądu zasilania będzie niska, a impedancja ścieżki mikropaskowej sygnału jest również niska, a promieniowanie sygnału warstwy wewnętrznej może być również ekranowane przez warstwę zewnętrzną. Z perspektywy kontroli EMI jest to najlepsza dostępna struktura PCB z 4 warstwami.

Główna uwaga: Odległość między dwiema środkowymi warstwami sygnału i miksowania mocy powinna być poszerzona, a kierunek okablowania powinien być pionowy, aby uniknąć przesłuchów; obszar płytki powinien być odpowiednio kontrolowany, aby odzwierciedlać regułę 20H; jeśli chcesz kontrolować impedancję okablowania, powyższe rozwiązanie powinno być bardzo ostrożne, aby poprowadzić przewody. Jest on umieszczony pod miedzianą wyspą do zasilania i uziemienia. Ponadto miedź na warstwie zasilania lub uziemienia powinna być połączona tak bardzo, jak to możliwe, aby zapewnić łączność DC i niskiej częstotliwości.

Laminat trzy-, sześciowarstwowy

W przypadku projektów o większej gęstości układów scalonych i wyższej częstotliwości taktowania należy rozważyć projekt płytki 6-warstwowej i zaleca się stosowanie metody układania warstwowego:

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

W przypadku tego typu schematu, ten rodzaj laminowanego schematu może uzyskać lepszą integralność sygnału, warstwa sygnału jest sąsiadująca z warstwą uziemienia, warstwa zasilania i warstwa uziemienia są sparowane, impedancja każdej warstwy okablowania może być lepiej kontrolowana, a dwie warstwy mogą dobrze absorbować linie pola magnetycznego. A gdy zasilanie i warstwa uziemienia są kompletne, może to zapewnić lepszą ścieżkę powrotną dla każdej warstwy sygnału.

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

W przypadku tego rodzaju schematu, ten rodzaj schematu jest odpowiedni tylko w sytuacji, gdy gęstość urządzenia nie jest bardzo wysoka, ten rodzaj laminowania ma wszystkie zalety górnego laminowania, a płaszczyzna uziemienia górnej i dolnej warstwy jest stosunkowo kompletna, co może być wykorzystane jako lepsza warstwa ekranująca. Należy zauważyć, że warstwa mocy powinna znajdować się blisko warstwy, która nie jest główną powierzchnią komponentu, ponieważ płaszczyzna dolnej warstwy będzie bardziej kompletna. Dlatego wydajność EMI jest lepsza niż w pierwszym rozwiązaniu.

Podsumowanie: W przypadku schematu płyty sześciowarstwowej odległość między warstwą zasilania a warstwą uziemienia powinna być zminimalizowana, aby uzyskać dobre sprzężenie zasilania i uziemienia. Jednak chociaż grubość płyty wynosi 62 mil, a odstęp między warstwami jest zmniejszony, nie jest łatwo kontrolować odstęp między głównym źródłem zasilania a warstwą uziemienia, aby był mały. Porównując pierwszy schemat z drugim, koszt drugiego schematu znacznie wzrośnie. Dlatego zwykle wybieramy pierwszą opcję podczas układania w stos. Podczas projektowania należy przestrzegać reguły 20H i zasady projektowania warstwy lustrzanej.

Laminaty cztero- i ośmiowarstwowe

1. Nie jest to dobra metoda układania w stosy ze względu na słabą absorpcję elektromagnetyczną i dużą impedancję zasilania. Jej struktura jest następująca:
1. Powierzchnia komponentu sygnału 1, warstwa okablowania mikropaskowego
2. Sygnał 2 wewnętrzna warstwa okablowania mikropaskowego, lepsza warstwa okablowania (kierunek X)
3. Ziemia
4. Warstwa trasowania linii paskowej sygnału 3, lepsza warstwa trasowania (kierunek Y)
5.Warstwa trasowania sygnału 4-pasmowego
6.Moc
7. Sygnał 5 wewnętrzna warstwa okablowania mikropaskowego
8.Warstwa śladu mikropaskowego sygnału 6

2. Jest to odmiana trzeciej metody układania. Dzięki dodaniu warstwy odniesienia ma lepszą wydajność EMI, a charakterystyczna impedancja każdej warstwy sygnału może być dobrze kontrolowana.
1. Powierzchnia komponentu sygnału 1, warstwa okablowania mikropaskowego, dobra warstwa okablowania
2. Warstwa gruntu, dobra zdolność pochłaniania fal elektromagnetycznych
3. Warstwa trasowania linii paskowej sygnału 2, dobra warstwa trasowania
4. Warstwa mocy, tworząca doskonałą absorpcję elektromagnetyczną z warstwą uziemienia poniżej. 5. Warstwa uziemienia
6. Warstwa trasowania linii paskowej sygnału 3, dobra warstwa trasowania
7. Warstwa mocy, z dużą impedancją zasilania
8. Sygnał 4 warstwa okablowania mikropaskowego, dobra warstwa okablowania

3. Najlepsza metoda układania, ze względu na wykorzystanie wielowarstwowych płaszczyzn odniesienia naziemnego, charakteryzująca się bardzo dobrą zdolnością absorpcji geomagnetycznej.
1. Powierzchnia komponentu sygnału 1, warstwa okablowania mikropaskowego, dobra warstwa okablowania
2. Warstwa gruntu, lepsza zdolność pochłaniania fal elektromagnetycznych
3. Warstwa trasowania linii paskowej sygnału 2, dobra warstwa trasowania
4. Warstwa mocy, tworząca doskonałą absorpcję elektromagnetyczną z warstwą uziemienia poniżej 5. Warstwa uziemienia
6. Warstwa trasowania linii paskowej sygnału 3, dobra warstwa trasowania
7. Warstwa gruntu, lepsza zdolność pochłaniania fal elektromagnetycznych
8. Sygnał 4 warstwa okablowania mikropaskowego, dobra warstwa okablowania

Wybór liczby warstw płytek użytych w projekcie i sposób ich układania zależy od wielu czynników, takich jak liczba sieci sygnałowych na płytce, gęstość urządzeń, gęstość PIN, częstotliwość sygnału, rozmiar płytki itd. Musimy rozważyć te czynniki w sposób kompleksowy. Im więcej sieci sygnałowych, im wyższa gęstość urządzeń, tym wyższa gęstość PIN i wyższa częstotliwość sygnału, tym bardziej należy przyjąć projekt płytki wielowarstwowej. Aby uzyskać dobrą wydajność EMI, najlepiej upewnić się, że każda warstwa sygnałowa ma własną warstwę odniesienia.