સામાન્ય રીતે, લેમિનેટેડ ડિઝાઇન માટે બે મુખ્ય નિયમો છે:
1. દરેક રૂટીંગ લેયરમાં એક સંલગ્ન સંદર્ભ લેયર (પાવર સપ્લાય અથવા ફોર્મેશન) હોવો જોઈએ;
2. મોટી કપલિંગ કેપેસીટન્સ પૂરી પાડવા માટે બાજુના મુખ્ય પાવર લેયર અને જમીનને ઓછામાં ઓછા અંતરે રાખવા જોઈએ;
નીચે બે-સ્તરથી આઠ-સ્તર સ્ટેકનું ઉદાહરણ છે:
A. સિંગલ-સાઇડ PCB બોર્ડ અને ડબલ-સાઇડ PCB બોર્ડ લેમિનેટેડ
બે સ્તરો માટે, કારણ કે સ્તરોની સંખ્યા ઓછી છે, લેમિનેશનની કોઈ સમસ્યા નથી. EMI રેડિયેશન નિયંત્રણ મુખ્યત્વે વાયરિંગ અને લેઆઉટમાંથી ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે;
સિંગલ-લેયર અને ડબલ-લેયર પ્લેટ્સની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા વધુને વધુ પ્રબળ બની રહી છે. આ ઘટનાનું મુખ્ય કારણ એ છે કે સિગ્નલ લૂપનો વિસ્તાર ખૂબ મોટો છે, જે માત્ર મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ સર્કિટને બાહ્ય હસ્તક્ષેપ પ્રત્યે સંવેદનશીલ પણ બનાવે છે. લાઇનની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા સુધારવાનો સૌથી સરળ રસ્તો એ છે કે ક્રિટિકલ સિગ્નલના લૂપ વિસ્તારને ઘટાડવો.
ક્રિટિકલ સિગ્નલ: ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતાના દ્રષ્ટિકોણથી, ક્રિટિકલ સિગ્નલ મુખ્યત્વે એવા સિગ્નલનો ઉલ્લેખ કરે છે જે મજબૂત કિરણોત્સર્ગ ઉત્પન્ન કરે છે અને બહારની દુનિયા પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. જે સિગ્નલો મજબૂત કિરણોત્સર્ગ ઉત્પન્ન કરી શકે છે તે સામાન્ય રીતે સામયિક સિગ્નલો હોય છે, જેમ કે ઘડિયાળો અથવા સરનામાંઓના ઓછા સિગ્નલો. હસ્તક્ષેપ સંવેદનશીલ સિગ્નલો એવા હોય છે જેમના એનાલોગ સિગ્નલોનું સ્તર ઓછું હોય છે.
સિંગલ અને ડબલ લેયર પ્લેટ્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે 10KHz થી ઓછી આવર્તન સિમ્યુલેશન ડિઝાઇનમાં થાય છે:
૧) પાવર કેબલ્સને એક જ સ્તર પર રેડિયલ રીતે રૂટ કરો, અને લાઇનોની લંબાઈનો સરવાળો ઓછો કરો;
૨) પાવર સપ્લાય અને ગ્રાઉન્ડ વાયરને એકબીજાની નજીક ચલાવતી વખતે; કી સિગ્નલ વાયરની નજીક શક્ય તેટલું નજીક ગ્રાઉન્ડ વાયર મૂકો. આમ, એક નાનો લૂપ એરિયા બને છે અને બાહ્ય હસ્તક્ષેપ પ્રત્યે ડિફરન્શિયલ મોડ રેડિયેશનની સંવેદનશીલતા ઓછી થાય છે. જ્યારે સિગ્નલ વાયરની બાજુમાં ગ્રાઉન્ડ વાયર ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે સૌથી નાના વિસ્તાર સાથે એક સર્કિટ બને છે, અને સિગ્નલ કરંટને અન્ય ગ્રાઉન્ડ પાથ કરતાં આ સર્કિટમાંથી પસાર કરવો આવશ્યક છે.
૩) જો તે ડબલ-લેયર સર્કિટ બોર્ડ હોય, તો તે સર્કિટ બોર્ડની બીજી બાજુ, નીચેની સિગ્નલ લાઇનની નજીક, સિગ્નલ લાઇન કાપડ સાથે ગ્રાઉન્ડ વાયર, શક્ય તેટલી પહોળી લાઇન હોઈ શકે છે. પરિણામી સર્કિટ વિસ્તાર સર્કિટ બોર્ડની જાડાઈને સિગ્નલ લાઇનની લંબાઈથી ગુણાકાર કરવા જેટલો હોય છે.
B. ચાર સ્તરોનું લેમિનેશન
૧. સિગ-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;
2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;
આ બંને લેમિનેટેડ ડિઝાઇન માટે, સંભવિત સમસ્યા પરંપરાગત 1.6mm (62mil) પ્લેટની જાડાઈ સાથે છે. સ્તરનું અંતર મોટું થશે, જે માત્ર અવરોધ, ઇન્ટરલેયર કપલિંગ અને શિલ્ડિંગને નિયંત્રિત કરવા માટે અનુકૂળ રહેશે નહીં; ખાસ કરીને, પાવર સપ્લાય સ્ટ્રેટા વચ્ચેનું મોટું અંતર પ્લેટ કેપેસિટેન્સ ઘટાડે છે અને અવાજ ફિલ્ટરિંગ માટે અનુકૂળ નથી.
પ્રથમ યોજના માટે, તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે બોર્ડ પર મોટી સંખ્યામાં ચિપ્સના કિસ્સામાં થાય છે. આ યોજના વધુ સારી SI કામગીરી મેળવી શકે છે, પરંતુ EMI કામગીરી એટલી સારી નથી, જે મુખ્યત્વે વાયરિંગ અને અન્ય વિગતો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. મુખ્ય ધ્યાન: રચના સૌથી ગાઢ સિગ્નલ સ્તરના સિગ્નલ સ્તરમાં મૂકવામાં આવે છે, જે રેડિયેશનના શોષણ અને દમન માટે અનુકૂળ છે; 20H નિયમને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે પ્લેટ વિસ્તાર વધારો.
બીજી યોજના માટે, તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ત્યાં થાય છે જ્યાં બોર્ડ પર ચિપ ઘનતા પૂરતી ઓછી હોય અને જરૂરી પાવર કોપર કોટિંગ મૂકવા માટે ચિપની આસપાસ પૂરતો વિસ્તાર હોય. આ યોજનામાં, PCB નું બાહ્ય સ્તર ઓલ સ્ટ્રેટમ છે, અને મધ્ય બે સ્તરો સિગ્નલ/પાવર સ્તર છે. સિગ્નલ સ્તર પર પાવર સપ્લાયને પહોળી લાઇન સાથે રૂટ કરવામાં આવે છે, જે પાવર સપ્લાય કરંટના પાથ અવરોધને ઓછો કરી શકે છે, અને સિગ્નલ માઇક્રોસ્ટ્રીપ પાથનો અવરોધ પણ ઓછો છે, અને બાહ્ય સ્તર દ્વારા આંતરિક સિગ્નલ રેડિયેશનને પણ રક્ષણ આપી શકે છે. EMI નિયંત્રણ દૃષ્ટિકોણથી, આ ઉપલબ્ધ શ્રેષ્ઠ 4-સ્તર PCB માળખું છે.
મુખ્ય ધ્યાન: સિગ્નલના મધ્ય બે સ્તરો, પાવર મિક્સિંગ લેયર અંતર ખુલ્લું હોવું જોઈએ, લાઇનની દિશા ઊભી હોવી જોઈએ, ક્રોસટોક ટાળો; યોગ્ય નિયંત્રણ પેનલ ક્ષેત્ર, 20H નિયમોને પ્રતિબિંબિત કરે છે; જો વાયરના અવરોધને નિયંત્રિત કરવો હોય, તો ખૂબ જ કાળજીપૂર્વક પાવર સપ્લાય અને ગ્રાઉન્ડના કોપર આઇલેન્ડ્સ હેઠળ વાયર મૂકો. વધુમાં, ડીસી અને ઓછી આવર્તન કનેક્ટિવિટી સુનિશ્ચિત કરવા માટે પાવર સપ્લાય અથવા લેઇંગ કોપર શક્ય તેટલું એકબીજા સાથે જોડાયેલ હોવું જોઈએ.
C. પ્લેટોના છ સ્તરોનું લેમિનેશન
ઉચ્ચ ચિપ ઘનતા અને ઉચ્ચ ઘડિયાળ આવર્તનની ડિઝાઇન માટે, 6-સ્તરવાળા બોર્ડની ડિઝાઇન ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. લેમિનેશન પદ્ધતિની ભલામણ કરવામાં આવે છે:
૧.સિગ-જીએનડી-સિગ-પીડબલ્યુઆર-જીએનડી-સિગ;
આ યોજના માટે, લેમિનેશન યોજના સારી સિગ્નલ અખંડિતતા પ્રાપ્ત કરે છે, ગ્રાઉન્ડિંગ સ્તરને અડીને સિગ્નલ સ્તર સાથે, પાવર સ્તર ગ્રાઉન્ડિંગ સ્તર સાથે જોડાયેલ હોવાથી, દરેક રૂટીંગ સ્તરના અવરોધને સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, અને બંને સ્તરો ચુંબકીય રેખાઓને સારી રીતે શોષી શકે છે. વધુમાં, તે સંપૂર્ણ પાવર સપ્લાય અને રચનાની સ્થિતિ હેઠળ દરેક સિગ્નલ સ્તર માટે વધુ સારો રીટર્ન પાથ પ્રદાન કરી શકે છે.
2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND;
આ યોજના માટે, આ યોજના ફક્ત એવા કિસ્સામાં લાગુ પડે છે જ્યાં ઉપકરણની ઘનતા ખૂબ ઊંચી ન હોય. આ સ્તરમાં ઉપલા સ્તરના બધા ફાયદા છે, અને ઉપલા અને નીચેના સ્તરનો ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ છે, જેનો ઉપયોગ વધુ સારા રક્ષણાત્મક સ્તર તરીકે થઈ શકે છે. એ નોંધવું મહત્વપૂર્ણ છે કે પાવર લેયર તે સ્તરની નજીક હોવો જોઈએ જે મુખ્ય ઘટક પ્લેન નથી, કારણ કે નીચેનું પ્લેન વધુ સંપૂર્ણ હશે. તેથી, EMI કામગીરી પ્રથમ યોજના કરતા વધુ સારી છે.
સારાંશ: છ-સ્તરવાળા બોર્ડની યોજના માટે, સારી શક્તિ અને ગ્રાઉન્ડ કપ્લિંગ મેળવવા માટે પાવર લેયર અને ગ્રાઉન્ડ વચ્ચેનું અંતર ઓછું કરવું જોઈએ. જો કે, 62mil ની પ્લેટની જાડાઈ અને સ્તરો વચ્ચેનું અંતર ઘટાડવામાં આવ્યું હોવા છતાં, મુખ્ય પાવર સ્ત્રોત અને ગ્રાઉન્ડ લેયર વચ્ચેનું અંતર ખૂબ જ ઓછું નિયંત્રિત કરવું હજુ પણ મુશ્કેલ છે. પ્રથમ યોજના અને બીજી યોજનાની તુલનામાં, બીજી યોજનાની કિંમત ઘણી વધી જાય છે. તેથી, જ્યારે આપણે સ્ટેક કરીએ છીએ ત્યારે આપણે સામાન્ય રીતે પ્રથમ વિકલ્પ પસંદ કરીએ છીએ. ડિઝાઇન દરમિયાન, 20H નિયમો અને મિરર લેયર નિયમોનું પાલન કરો.
ડી. આઠ સ્તરોનું લેમિનેશન
૧, નબળી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શોષણ ક્ષમતા અને મોટા પાવર અવરોધને કારણે, આ લેમિનેશનનો સારો રસ્તો નથી. તેની રચના નીચે મુજબ છે:
૧.સિગ્નલ ૧ ઘટક સપાટી, માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર
2. સિગ્નલ 2 આંતરિક માઇક્રોસ્ટ્રીપ રૂટીંગ સ્તર, સારું રૂટીંગ સ્તર (X દિશા)
૩.જમીન
૪. સિગ્નલ ૩ સ્ટ્રીપ લાઇન રૂટીંગ લેયર, સારું રૂટીંગ લેયર (Y દિશા)
૫.સિગ્નલ ૪ કેબલ રૂટીંગ લેયર
6.પાવર
૭. સિગ્નલ ૫ આંતરિક માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર
8. સિગ્નલ 6 માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ લેયર
2. તે ત્રીજા સ્ટેકીંગ મોડનો એક પ્રકાર છે. સંદર્ભ સ્તરના ઉમેરાને કારણે, તેમાં વધુ સારું EMI પ્રદર્શન છે, અને દરેક સિગ્નલ સ્તરના લાક્ષણિક અવરોધને સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
૧. સિગ્નલ ૧ ઘટક સપાટી, માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર, સારું વાયરિંગ સ્તર
2. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ, સારી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ શોષણ ક્ષમતા
૩.સિગ્નલ ૨ કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારું કેબલ રૂટીંગ લેયર
૪. પાવર લેયર, અને નીચેના સ્તર ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શોષણ બનાવે છે ૫. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ
૬.સિગ્નલ ૩ કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારું કેબલ રૂટીંગ લેયર
7. પાવર રચના, મોટા પાવર અવબાધ સાથે
૮. સિગ્નલ ૪ માઇક્રોસ્ટ્રીપ કેબલ લેયર. સારું કેબલ લેયર
3, શ્રેષ્ઠ સ્ટેકીંગ મોડ, કારણ કે મલ્ટી-લેયર ગ્રાઉન્ડ રેફરન્સ પ્લેનનો ઉપયોગ ખૂબ જ સારી જીઓમેગ્નેટિક શોષણ ક્ષમતા ધરાવે છે.
૧. સિગ્નલ ૧ ઘટક સપાટી, માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર, સારું વાયરિંગ સ્તર
2. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ, સારી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ શોષણ ક્ષમતા
૩.સિગ્નલ ૨ કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારું કેબલ રૂટીંગ લેયર
૪. પાવર લેયર, અને નીચેના સ્તર ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શોષણ બનાવે છે ૫. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ
૬.સિગ્નલ ૩ કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારું કેબલ રૂટીંગ લેયર
૭. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ, વધુ સારી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ શોષણ ક્ષમતા
૮. સિગ્નલ ૪ માઇક્રોસ્ટ્રીપ કેબલ લેયર. સારું કેબલ લેયર
કેટલા સ્તરોનો ઉપયોગ કરવો અને સ્તરોનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તેની પસંદગી બોર્ડ પર સિગ્નલ નેટવર્કની સંખ્યા, ઉપકરણ ઘનતા, PIN ઘનતા, સિગ્નલ આવર્તન, બોર્ડ કદ અને અન્ય ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે. આપણે આ પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. સિગ્નલ નેટવર્કની સંખ્યા જેટલી વધુ હશે, ઉપકરણની ઘનતા જેટલી વધારે હશે, PIN ઘનતા જેટલી વધારે હશે, શક્ય હોય ત્યાં સુધી સિગ્નલ ડિઝાઇનની આવર્તન વધુ અપનાવવી જોઈએ. સારા EMI પ્રદર્શન માટે, દરેક સિગ્નલ સ્તરનું પોતાનું સંદર્ભ સ્તર હોય તેની ખાતરી કરવી શ્રેષ્ઠ છે.
પોસ્ટ સમય: જૂન-26-2023
