Oro har, bi arau nagusi daude laminatuzko diseinurako:
1. Bideratze-geruza bakoitzak erreferentzia-geruza bat izan behar du ondoan (elikatze-iturria edo formazioa);
2. Akoplamendu-kapazitantzia handia lortzeko, ondoko potentzia-geruza nagusia eta lurra gutxieneko distantzian mantendu behar dira;
Honako hau bi geruzatik zortzi geruzara bitarteko pila baten adibidea da:
A. alde bakarreko PCB taula eta alde bikoitzeko PCB taula laminatua
Bi geruzatarako, geruza kopurua txikia denez, ez dago laminazio arazorik. EMI erradiazio kontrola batez ere kableatu eta diseinutik hartzen da kontuan;
Geruza bakarreko eta geruza bikoitzeko plaken bateragarritasun elektromagnetikoa gero eta nabarmenagoa da. Fenomeno honen arrazoi nagusia seinale-begiztaren azalera handiegia dela da, eta horrek ez du erradiazio elektromagnetiko handia sortzen bakarrik, baita zirkuitua kanpoko interferentziarekiko sentikorra ere bihurtzen duelako. Lerro baten bateragarritasun elektromagnetikoa hobetzeko modurik errazena seinale kritiko baten begiztaren azalera murriztea da.
Seinale kritikoa: Bateragarritasun elektromagnetikoaren ikuspegitik, seinale kritikoa batez ere erradiazio indartsua sortzen duen eta kanpoko munduarekiko sentikorra den seinaleari egiten dio erreferentzia. Erradiazio indartsua sor dezaketen seinaleak normalean seinale periodikoak dira, hala nola erloju edo helbideen seinale baxuak. Interferentziarekiko sentikorrak diren seinaleak seinale analogikoen maila baxuak dituztenak dira.
Geruza bakarreko eta bikoitzeko plakak normalean 10KHz-tik beherako maiztasun baxuko simulazio-diseinuetan erabiltzen dira:
1) Jarri potentzia-kableak geruza berean modu erradialean, eta minimizatu lerroen luzeren batura;
2) Elikatze-iturria eta lurrerako kablea elkarrengandik hurbil ibiltzean; Jarri lurrerako kable bat seinale-kable nagusiaren ondoan ahalik eta hurbilen. Horrela, begizta-eremu txikiagoa sortzen da eta kanpoko interferentziarekiko modu diferentzialaren erradiazioaren sentikortasuna murrizten da. Seinale-kablearen ondoan lurrerako kable bat gehitzen denean, eremu txikiena duen zirkuitua sortzen da, eta seinale-korrontea zirkuitu honetatik bideratu behar da, beste lurrerako bidetik baino.
3) Zirkuitu-plaka bikoitzeko geruza bada, zirkuitu-plakaren beste aldean jar daiteke, beheko seinale-lerrotik gertu, seinale-lerroaren oihalaren ondoan lurrerako kable bat, ahalik eta zabalena den lerro bat. Emaitza den zirkuitu-azalera zirkuitu-plakaren lodieraren eta seinale-lerroaren luzeraren berdina da.
B. Lau geruzen laminazioa
1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
Bi laminatutako diseinu hauetan, arazo potentziala 1,6 mm-ko (62 mil) plakaren lodiera tradizionala da. Geruzen arteko tartea handia izango da, eta ez da soilik inpedantzia kontrolatzeko, geruzen arteko akoplamendua eta babesa lortzeko lagungarria izango; bereziki, elikatze-horniduraren geruzen arteko tarte handiak plakaren kapazitantzia murrizten du eta ez da zarata iragazteko lagungarria.
Lehenengo eskemarentzat, normalean plakan txip kopuru handia dagoenean erabiltzen da. Eskema honek SI errendimendu hobea lor dezake, baina EMI errendimendua ez da hain ona, eta hori batez ere kableatuaren eta beste xehetasun batzuen bidez kontrolatzen da. Arreta nagusia: Formazioa seinale geruza trinkoenean kokatzen da, erradiazioaren xurgapena eta ezabapena errazteko; Plakaren azalera handitu 20H araua islatzeko.
Bigarren eskemarentzat, normalean plakaren txiparen dentsitatea nahikoa baxua denean eta txiparen inguruan beharrezko potentzia-kobrezko estaldura jartzeko nahikoa eremu dagoenean erabiltzen da. Eskema honetan, PCBaren kanpoko geruza geruza osoa da, eta erdiko bi geruzak seinale/potentzia geruza dira. Seinale geruzan dagoen elikatze-iturria lerro zabal batekin bideratzen da, eta horrek elikatze-iturriaren korrontearen bide-inpedantzia baxua egin dezake, eta seinalearen mikrostrip bidearen inpedantzia ere baxua da, eta barneko seinalearen erradiazioa kanpoko geruzaren bidez babestu dezake. EMI kontrol ikuspuntutik, hau da eskuragarri dagoen 4 geruzako PCB egitura onena.
Arreta nagusia: seinalearen erdiko bi geruzetan, potentzia nahasketa geruzen arteko tartea irekita egon behar da, lerroaren norabidea bertikala izan behar da, diafonia saihestu behar da; kontrol-panelaren eremu egokia izan behar da, 20H arauak islatuz; kableen inpedantzia kontrolatu nahi bada, kontu handiz jarri kableak elikatze-iturriaren eta lurraren kobrezko irlen azpian. Gainera, elikatze-iturria edo kobrezko geruza ahalik eta gehien elkarri lotuta egon behar da korronte zuzeneko eta maiztasun baxuko konexioa bermatzeko.
C. Sei plaka geruzen laminazioa
Txip-dentsitate handiko eta erloju-maiztasun handiko diseinurako, 6 geruzako plakaren diseinua kontuan hartu behar da. Laminazio-metodo hau gomendatzen da:
1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG;
Eskema honetarako, laminazio-eskemak seinale-osotasun ona lortzen du, seinale-geruza lurrerako geruzaren ondoan dagoenez, potentzia-geruza lurrerako geruzarekin parekatuta dagoenez, bideratze-geruza bakoitzaren inpedantzia ondo kontrola daiteke, eta bi geruzek lerro magnetikoak ondo xurga ditzakete. Gainera, itzulera-bide hobea eman diezaieke seinale-geruza bakoitzerako, potentzia-hornidura eta -eraketa osoa dagoenean.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
Eskema honetarako, eskema hau gailuaren dentsitatea oso altua ez den kasuetan bakarrik aplikatzen da. Geruza honek goiko geruzaren abantaila guztiak ditu, eta goiko eta beheko geruzaren lur-planoa nahiko osatua dago, eta hori babes-geruza hobeago gisa erabil daiteke. Garrantzitsua da kontuan izatea potentzia-geruza osagai nagusiaren planoa ez den geruzaren ondoan egon behar dela, beheko planoa osatuagoa izango baita. Beraz, EMI errendimendua lehenengo eskema baino hobea da.
Laburpena: Sei geruzako plakaren eskemarentzat, potentzia-geruzaren eta lurraren arteko tartea minimizatu behar da potentzia eta lur-akoplamendu ona lortzeko. Hala ere, 62 mil-eko plakaren lodiera eta geruzen arteko tartea murriztu arren, oraindik zaila da potentzia-iturri nagusiaren eta lur-geruzaren arteko tartea oso txikia izatea kontrolatzea. Lehenengo eta bigarren eskemekin alderatuta, bigarren eskemaren kostua asko handitu da. Hori dela eta, normalean lehenengo aukera aukeratzen dugu pilatzen dugunean. Diseinuan, 20H arauak eta ispilu-geruzaren arauak jarraitzen dira.
D. Zortzi geruzen laminazioa
1, Xurgapen elektromagnetiko eskasa eta potentzia inpedantzia handia direla eta, ez da laminazio modu ona. Bere egitura honako hau da:
1. Seinalearen 1 osagaiaren gainazala, mikrostrip kableatu geruza
2. 2. seinalearen barneko mikrostrip bideratze geruza, bideratze geruza ona (X norabidea)
3.Lurra
4. Seinale 3. Banda-lerroaren bideratze-geruza, bideratze-geruza ona (Y norabidea)
5. 4. seinalea Kableen bideratze geruza
6.Potentzia
7. 5. seinalearen barneko mikrostrip kableatu geruza
8. Seinale 6 Mikrostrip kableatu geruza
2. Hirugarren pilatze moduaren 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. Lurzoruko geruza, uhin elektromagnetikoen xurgapen gaitasun ona
3. 2. seinalea Kableen bideratze geruza. Kableen bideratze geruza ona
4. Energia geruza eta ondorengo geruzek xurgapen elektromagnetiko bikaina osatzen dute 5. Lur geruza
6. 3. seinalea Kableen bideratze geruza. Kableen bideratze geruza ona
7. Potentzia-eraketa, potentzia-inpedantzia handiarekin
8. 4. seinalearen mikrostrip kable geruza. Kable geruza ona
3, Pilatzeko modurik onena, geruza anitzeko lur-erreferentzia planoaren erabilerak xurgapen geomagnetikorako gaitasun oso ona duelako.
1. Seinalearen 1 osagaiaren gainazala, mikrostrip kableatu geruza, kableatu geruza ona
2. Lurzoruko geruza, uhin elektromagnetikoen xurgapen gaitasun ona
3. 2. seinalea Kableen bideratze geruza. Kableen bideratze geruza ona
4. Energia geruza eta ondorengo geruzek xurgapen elektromagnetiko bikaina osatzen dute 5. Lur geruza
6. 3. seinalea Kableen bideratze geruza. Kableen bideratze geruza ona
7. Lurzoruko geruza, uhin elektromagnetikoen xurgapen gaitasun hobea
8. 4. seinalearen mikrostrip kable geruza. Kable geruza ona
Zenbat geruza erabili eta nola erabili aukeratzea plakan dauden seinale-sare kopuruaren, gailuaren dentsitatearen, PINaren dentsitatearen, seinale-maiztasunaren, plakaren tamainaren eta beste hainbat faktoreren araberakoa da. Faktore hauek kontuan hartu behar ditugu. Zenbat eta seinale-sare gehiago, orduan eta handiagoa izango da gailuaren dentsitatea, orduan eta handiagoa izango da PINaren dentsitatea, orduan eta handiagoa izango da seinalearen maiztasunaren diseinua, ahal den neurrian hartu behar baita. EMI errendimendu ona lortzeko, hobe da seinale-geruza bakoitzak bere erreferentzia-geruza duela ziurtatzea.
Argitaratze data: 2023ko ekainaren 26a
