Ламінована конструкція в основному відповідає двом правилам:
1. Кожен шар проводки повинен мати суміжний опорний шар (силовий або заземлювальний шар);
2. Суміжні основний силовий шар та шар заземлення повинні розташовуватися на мінімальній відстані один від одного, щоб забезпечити більшу ємність зв'язку;
Нижче наведено приклад перетворення двошарової плати на восьмишарову для пояснення:
1. Одностороння друкована плата та двосторонній стек друкованих плат
Для двошарових плат, завдяки малій кількості шарів, більше немає проблеми з ламінуванням. Контроль електромагнітного випромінювання в основному враховується під час підключення та компонування;
Електромагнітна сумісність одношарових та двошарових плат стає все більш помітною. Основною причиною цього явища є занадто велика площа сигнального контуру, що не тільки створює сильне електромагнітне випромінювання, але й робить схему чутливою до зовнішніх перешкод. Для покращення електромагнітної сумісності схеми найпростіший спосіб — зменшити площу контуру ключового сигналу.
Ключовий сигнал: З точки зору електромагнітної сумісності, ключові сигнали в основному стосуються сигналів, що створюють сильне випромінювання, та сигналів, чутливих до зовнішнього світу. Сигнали, які можуть генерувати сильне випромінювання, зазвичай є періодичними сигналами, такими як низькопорядкові сигнали тактових частот або адрес. Сигнали, чутливі до перешкод, – це аналогові сигнали з нижчими рівнями.
Одно- та двошарові плати зазвичай використовуються в низькочастотних аналогових конструкціях нижче 10 кГц:
1) Силові доріжки на одному шарі прокладаються радіально, а загальна довжина ліній мінімізується;
2) Під час прокладання проводів живлення та заземлення вони повинні бути близько один до одного; розмістіть заземлювальний провід поруч із ключовим сигнальним проводом, і цей заземлювальний провід повинен бути якомога ближче до сигнального проводу. Таким чином, формується менша площа петлі та зменшується чутливість диференціального випромінювання до зовнішніх перешкод. Коли заземлювальний провід додається поруч із сигнальним проводом, формується петля з найменшою площею, і сигнальний струм точно пройде через цю петлю, а не через інші заземлювальні проводи.
3) Якщо це двошарова друкована плата, можна прокласти заземлювальний провід вздовж сигнальної лінії з іншого боку плати, безпосередньо під сигнальною лінією, причому перша лінія повинна бути якомога ширшою. Площа петлі, утворена таким чином, дорівнює товщині плати, помноженій на довжину сигнальної лінії.
Дво- та чотиришарові ламінати
1. СИГНАЛ－ЗЕМЛЯ(ЖИВЛЕННЯ)－ЖИВЛЕННЯ (ЗЕМЛЯ)－СИГНАЛ;
2. ЗАЗЕМЛЕННЯ－ЗАЗНАЧЕННЯ(ЖИВЛЕННЯ)－ЗАЗНАЧЕННЯ(ЖИВЛЕННЯ)－ЗАЗЕМЛЕННЯ;
Для двох вищезгаданих ламінованих конструкцій потенційна проблема полягає в традиційній товщині плати 1,6 мм (62 міл). Відстань між шарами стане дуже великою, що не тільки несприятливо для контролю імпедансу, міжшарового зв'язку та екранування; зокрема, велика відстань між площинами заземлення живлення зменшує ємність плати та не сприяє фільтрації шуму.
Перша схема зазвичай застосовується в ситуаціях, коли на платі більше мікросхем. Така схема може покращити характеристики SI, але не дуже добре впливає на характеристики електромагнітних перешкод, головним чином через проводку та інші деталі, які потрібно контролювати. Основна увага: шар заземлення розміщується на з'єднувальному шарі сигнального шару з найщільнішим сигналом, що сприяє поглинанню та придушенню випромінювання; збільште площу плати, щоб відобразити правило 20H.
Що стосується другого рішення, то воно зазвичай використовується, коли щільність мікросхем на платі достатньо низька і навколо мікросхеми достатньо місця (для розміщення необхідного шару силової міді). У цій схемі зовнішній шар друкованої плати є заземлюючим шаром, а два середні шари - це сигнальні/живильні шари. Джерело живлення на сигнальному шарі прокладається широкою лінією, що може знизити імпеданс шляху струму джерела живлення, а імпеданс сигнального мікросмужкового шляху також низький, а випромінювання сигналу внутрішнього шару також може бути екрановане зовнішнім шаром. З точки зору контролю електромагнітних перешкод, це найкраща 4-шарова структура друкованої плати з усіх доступних.
Основна увага: Відстань між двома середніми шарами сигнального та потужного змішувальних шарів повинна бути розширена, а напрямок проводки має бути вертикальним, щоб уникнути перехресних перешкод; площа плати повинна бути належним чином регульована відповідно до правила 20H; якщо ви хочете контролювати імпеданс проводки, вищезазначене рішення повинно бути дуже ретельним для прокладання проводів. Він розташований під мідним островом для живлення та заземлення. Крім того, мідні дроти на шарі живлення або заземлення повинні бути максимально з'єднані між собою, щоб забезпечити підключення постійного струму та низьких частот.
Три-, шестишаровий ламінат
Для конструкцій з вищою щільністю кристалів та вищою тактовою частотою слід розглянути 6-шарову конструкцію плати, а також рекомендується метод укладання:
1. SIG－GND－SIG－PWR－GND－SIG;
Для такої схеми, така шарувата схема може забезпечити кращу цілісність сигналу, сигнальний шар прилягає до заземлювального шару, шар живлення та заземлюваний шар спарені, імпеданс кожного проводового шару можна краще контролювати, а обидва шари можуть добре поглинати лінії магнітного поля. А коли шар живлення та заземлюваний шар завершені, це може забезпечити кращий зворотний шлях для кожного сигнального шару.
2. GND－SIG－GND－PWR－SIG－GND;
Для такої схеми вона підходить лише для ситуації, коли щільність розташування пристроїв не дуже висока. Цей тип ламінування має всі переваги верхнього ламінування, а площина заземлення верхнього та нижнього шарів є відносно повною, що може бути використано як кращий екрануючий шар. Слід зазначити, що силовий шар повинен бути близько до шару, який не є поверхнею основного компонента, оскільки площина нижнього шару буде більш повною. Таким чином, характеристики електромагнітних перешкод кращі, ніж у першому варіанті.
Короткий зміст: Для шестишарової схеми плати відстань між шаром живлення та шаром заземлення повинна бути мінімізована для отримання хорошого зв'язку живлення та землі. Однак, хоча товщина плати становить 62 міл, а відстань між шарами зменшена, нелегко контролювати відстань між основним джерелом живлення та шаром заземлення, щоб вона була малою. Порівнюючи першу схему з другою, вартість другої схеми значно зросте. Тому ми зазвичай обираємо перший варіант під час укладання. Під час проектування дотримуйтесь правила 20H та правила дзеркального шару.
Чотиришарові та восьмишарові ламінати
1. Це не є найкращим методом стекування через погане електромагнітне поглинання та великий імпеданс джерела живлення. Його структура така:
1. Сигнал 1 компонентна поверхня, шар мікросмужкової проводки
2. Сигнал 2 внутрішній шар мікросмужкової проводки, кращий шар проводки (напрямок X)
3. Земля
4. Шар трасування сигнальної смугової лінії 3, кращий шар трасування (напрямок Y)
5. Шар трасування сигнальної 4-смугової лінії
6. Потужність
7. Внутрішній шар мікросмужкової проводки Signal 5
8. Сигнальний 6-мікросмужковий слідовий шар
2. Це варіант третього методу укладання. Завдяки додаванню опорного шару, він має кращі характеристики електромагнітних перешкод, а характеристичний імпеданс кожного сигнального шару можна добре контролювати.
1. Сигнал 1 компонентна поверхня, шар мікросмужкової проводки, хороший шар проводки
2. Ґрунтовий шар, хороша здатність поглинати електромагнітні хвилі
3. Шар трасування сигнальної смугової лінії 2, хороший шар трасування
4. Шар потужності, що забезпечує чудове електромагнітне поглинання шаром землі під ним. 5. Шар землі
6. Signal 3 смуговий шар маршрутизації, хороший шар маршрутизації
7. Силовий шар з великим імпедансом джерела живлення
8. Signal 4 мікросмужковий шар проводки, хороший шар проводки
3. Найкращий метод укладання, завдяки використанню багатошарових опорних площин землі, він має дуже хорошу геомагнітну поглинальну здатність.
1. Сигнал 1 компонентна поверхня, шар мікросмужкової проводки, хороший шар проводки
2. Ґрунтовий шар, краща здатність поглинати електромагнітні хвилі
3. Шар трасування сигнальної смугової лінії 2, хороший шар трасування
4. Шар живлення, що утворює чудове електромагнітне поглинання шаром землі під ним 5. Шар землі
6. Signal 3 смуговий шар маршрутизації, хороший шар маршрутизації
7. Ґрунтовий шар, краща здатність поглинати електромагнітні хвилі
8. Signal 4 мікросмужковий шар проводки, хороший шар проводки
Вибір кількості шарів плат, що використовуються в конструкції, та спосіб їх укладання залежить від багатьох факторів, таких як кількість сигнальних мереж на платі, щільність пристроїв, щільність PIN-коду, частота сигналу, розмір плати тощо. Ми повинні враховувати ці фактори комплексно. Для більшої кількості сигнальних мереж, чим вища щільність пристроїв, тим вища щільність PIN-коду та чим вища частота сигналу, тим ширше слід використовувати багатошарову конструкцію плати. Для досягнення хороших характеристик електромагнітних перешкод найкраще забезпечити, щоб кожен сигнальний шар мав свій власний опорний шар.