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よくある質問

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PCBラミネート設計とは何ですか。
2022-06-23
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Author:ipcb      Share

全体的に言えば、ラミネート設計は主に2つの規則に従う必要があります:

 

1.各配線層には隣接する参照層(電源または接地層)が必要。

 

2.隣接する主電源層と接地層は間隔を保ち、大きな結合容量を提供しなければならない。

 

次に、2Layerプリント基板から8Layerプリント基板までの積層を示します。

 

一、片面PCB板と両面PCB板の積層

 

2層の板については、板層の数が少ないため、積層の問題はもはや存在しません。EMI放射の制御は主に配線とレイアウトから考慮されます。

 

片面板と両面板の電磁互換性の問題はますます際立っています。この現象の主な原因は、信号回路の面積が大きすぎて、強い電磁放射が発生しただけでなく、回路が外界の干渉に敏感になったことにある。回線の電磁互換性を改善するには、簡単な方法では、キー信号の回路面積を小さくすることです。

 

重要な信号:電磁互換性の角度から考えて、重要な信号は主に比較的に強い放射を発生する信号と外部に敏感な信号を指します。より強い放射を生成できる信号は、一般的に、クロックやアドレスの下位信号などの周期的な信号です。干渉に敏感な信号とは、レベルの低いアナログ信号を指します。

 

片面板、両面板は通常、10 KHz未満の低周波シミュレーション設計に使用される:

 

1)同じ層の電源を放射状に引き廻し、線の長さの総和を化する。

 

2)電源、アース線を引く時、互いに接近する、重要な信号線の端に地線を張って、この地線はできるだけ信号線に近づくべきです。これにより、回路面積が小さくなり、差動モード放射の外乱に対する感度が低下します。信号線のそばに地線を加えると、面積の回路が形成され、信号電流は他の地線経路ではなく、必ずこの回路を流れます。

 

3)両面配線板であれば、配線板の他方の面で、信号線の下に近く、信号線に沿って地線を配置することができ、一線はできるだけ広くすることができます。このようにして形成される回路面積は、配線板の厚さに信号線を乗じた長さと等しいです。

 

二、四層板の積層

 

1. SIGGND(PWR)PWR (GND)SIG

 

2. GNDSIG(PWR)SIG(PWR)GND

 

以上の2種類の積層設計に対して、潜在的な問題は伝統的な1.6 mm62 mil)板厚に対してです。層間隔が大きくなり、インピーダンス、層間結合、遮蔽の制御に不利になるだけでなく、特に電源地層間の間隔が大きく、板容量が低下し、ノイズの除去に不利です。

 

1つの解決方法では、通常、ボード上のチップが多い場合に適用されます。このスキームは、EMI性能にとってはあまり良くなく、主に引き廻しやその他の詳細によって制御される優れたSI性能を得ることができます。注意点:地層は信号が密集した信号層の接続層に配置され、放射線の吸収と抑制に有利です。板面積を増大し、20 H規則を体現します。

 

もう1つの解決方法は、通常、基板上のチップ密度が十分に低く、チップの周囲に十分な面積(必要な電源銅被覆層を配置する)がある場合に適用されます。このようなPCBの外層はすべて地層であり、中間の2層はすべて信号/電源層です。信号層上の電源は広い線で配線されており、電源電流の経路インピーダンスを低くすることができ、信号マイクロストリップ経路のインピーダンスも低く、外層を通じて内層信号放射を遮蔽することもできます。EMI制御の観点から見ると、これは既存の4PCB構造です。

 

注意点:中間2層の信号、電源混合層の間隔を開け、配線方向を垂直にし、クロストークを避けます。プリント基板の面積を適切にコントロールして、20 H規則を体現します。引き廻し線のインピーダンスを制御する場合、上記の解決方法は電源と接地舗装銅島の下に引き廻しを非常に注意深く配置しなければなりません。また、電源または地層上の銅張りの間は、DCと低周波の接続性を確保するために、できるだけ相互に接続されている必要があります。

 

三、六層板の積層

 

チップ密度が高く、クロック周波数が高い設計については、6層板の設計を考慮し、積層方式を推奨する:

 

1.SIGGNDSIGPWRGNDSIG

 

この解決方法に対して、この積層方法は比較的に良い信号完全性を得ることができて、信号層は接地層と隣接して、電源層と接地層はペアになって、すべての走線層のインピーダンスは比較的に良い制御ができて、しかも2つの地層はすべて良好な吸収磁力線があります。また、電源、地層が完全である場合には、信号層ごとに良好な還流経路を提供することができます。

 

2.GNDSIGGNDPWRSIG GND

 

この解決方法に対して、このスキームはデバイス密度がそれほど高くない場合にのみ適用され、このような積層は上の積層のすべての利点を持ち、このように上の階層と下の階層の地面が比較的完全であり、より良いシールド層として使用することができます。電源層は、底面の平面がより完全になるので、主でない構成部品の面に近い層に注意する必要があります。そのため、EMIの性能はシナリオよりも優れています。

 

まとめ:6層板の案について、電源層と地層の間の間隔はできるだけ小さくして、良い電源、地結合を得るべきです。しかし、62 milの板厚は、層間隔は減少しているものの、主電源と地層との間の間隔を小さく制御するのは容易ではありません。2つ目のシナリオと2つ目のシナリオを比較すると、2つ目のシナリオのコストが大幅に増加します。そのため、積層時には通常、シナリオを選択します。設計時、20 H規則とミラー層規則に従って設計します。

 

四、八層板の積層

 

1、悪い電磁吸収能力と大きな電源インピーダンスにより、これは良い積層方式ではありません。構造は次のとおり。

 

Signal1部品面、マイクロストリップライン層

 

.Signal2内部のマイクロテープ層、より良いテープ層(X方向)

 

Ground

 

Signal3帯状線の引き廻し層、比較的に良い引き廻し層(Y方向)

 

Signal4帯状線引き廻し層

 

Power

 

Signal5内部マイクロストリップライン層

 

Signal6マイクロストリップライン層

 

2、第三種の積層方式の変種であり、参考層を増加し、比較的に良いEMI性能を持つため、各信号層の特性インピーダンスはよく制御できる。

 

Signal1部品面、マイクロテープ層、良いテープ層

 

Ground接地層、比較的に良い電磁波吸収能力

 

Signal2帯状線の引き廻し層、良い引き廻し層

 

④パワー電源層、下の地層からなる電磁吸収5.Ground地層

 

Signal3帯状線の引き廻し層、良い引き廻し層


⑥パワー地層、比較的に大きい電源インピーダンスを持つ

 

Signal4マイクロテープ層、良いテープ層

 

3、積層方式は、多層地参照平面の使用が非常に良好な地磁気吸収能力を持つ。

 

Signal1部品面、マイクロテープ層、良いテープ層

 

Ground地層、比較的に良い電磁波吸収能力

 

Signal2帯状線の引き廻し層、良い引き廻し層

 

Power電源層、下の地層からなる電磁吸収

 

Ground地層

 

Signal3帯状線の引き廻し層、良い引き廻し層

 

Ground地層、比較的に良い電磁波吸収能力

 

Signal4マイクロテープ層、良いテープ層

 

PCB設計の場合、積層はどのように設計しますか。この問題につきまして、板上の信号ネットワークの数、デバイス密度、PIN密度、信号の周波数、板の大きさなど多くの要素と関係があります。これらの要素については総合的に考慮しなければなりません。信号ネットワークの数が多いほど、デバイス密度が大きいほど、PIN密度が大きいほど、信号の周波数が高い設計は多層板設計をできるだけ採用すべきです。良いEMI性能を得るために、各信号層に独自の参照層があることを保証します。

 

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