શું તમે PCB લેમિનેટેડ ડિઝાઇનના બે નિયમો સમજો છો?

સામાન્ય રીતે, લેમિનેટેડ ડિઝાઇન માટે બે મુખ્ય નિયમો છે:

1. દરેક રૂટીંગ લેયર પાસે સંલગ્ન સંદર્ભ સ્તર (વીજ પુરવઠો અથવા રચના) હોવી આવશ્યક છે;

2. મોટા કપલિંગ કેપેસીટન્સ પ્રદાન કરવા માટે નજીકના મુખ્ય પાવર લેયર અને જમીનને ઓછામાં ઓછા અંતરે રાખવા જોઈએ;

નીચે બે-સ્તરથી આઠ-સ્તરના સ્ટેકનું ઉદાહરણ છે:
A. સિંગલ-સાઇડ PCB બોર્ડ અને ડબલ-સાઇડ PCB બોર્ડ લેમિનેટેડ
બે સ્તરો માટે, કારણ કે સ્તરોની સંખ્યા ઓછી છે, ત્યાં કોઈ લેમિનેશન સમસ્યા નથી. EMI કિરણોત્સર્ગ નિયંત્રણ મુખ્યત્વે વાયરિંગ અને લેઆઉટમાંથી ગણવામાં આવે છે;

સિંગલ-લેયર અને ડબલ-લેયર પ્લેટોની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા વધુ ને વધુ પ્રખર બની રહી છે. આ ઘટનાનું મુખ્ય કારણ એ છે કે સિગ્નલ લૂપનું ક્ષેત્રફળ ખૂબ મોટું છે, જે માત્ર મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન જ ઉત્પન્ન કરતું નથી, પરંતુ સર્કિટને બાહ્ય હસ્તક્ષેપ માટે સંવેદનશીલ પણ બનાવે છે. લાઇનની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતાને સુધારવાની સૌથી સરળ રીત એ છે કે નિર્ણાયક સિગ્નલના લૂપ વિસ્તારને ઓછો કરવો.

ક્રિટિકલ સિગ્નલ: ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતાના પરિપ્રેક્ષ્યમાં, નિર્ણાયક સિગ્નલ મુખ્યત્વે તે સિગ્નલનો સંદર્ભ આપે છે જે મજબૂત રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરે છે અને બહારની દુનિયા પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે. જે સિગ્નલો મજબૂત કિરણોત્સર્ગ પેદા કરી શકે છે તે સામાન્ય રીતે સામયિક સંકેતો છે, જેમ કે ઘડિયાળો અથવા સરનામાંના ઓછા સંકેતો. હસ્તક્ષેપ સંવેદનશીલ સિગ્નલો એ છે જે એનાલોગ સિગ્નલોના નીચા સ્તરો ધરાવે છે.

સિંગલ અને ડબલ લેયર પ્લેટ્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે 10KHz ની નીચે ઓછી આવર્તન સિમ્યુલેશન ડિઝાઇનમાં થાય છે:

1) પાવર કેબલ્સને સમાન સ્તર પર રેડિયલ રીતે રૂટ કરો અને લાઇનોની લંબાઈનો સરવાળો ઓછો કરો;

2) પાવર સપ્લાય અને ગ્રાઉન્ડ વાયર વૉકિંગ કરતી વખતે, એકબીજાની નજીક; કી સિગ્નલ વાયરની નજીક શક્ય તેટલું નજીક ગ્રાઉન્ડ વાયર મૂકો. આમ, એક નાનો લૂપ વિસ્તાર રચાય છે અને બાહ્ય હસ્તક્ષેપ માટે વિભેદક મોડ રેડિયેશનની સંવેદનશીલતા ઓછી થાય છે. જ્યારે સિગ્નલ વાયરની બાજુમાં ગ્રાઉન્ડ વાયર ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે સૌથી નાનો વિસ્તાર ધરાવતું સર્કિટ રચાય છે, અને સિગ્નલ પ્રવાહ અન્ય ગ્રાઉન્ડ પાથને બદલે આ સર્કિટમાંથી પસાર થવો જોઈએ.

3)જો તે ડબલ-લેયર સર્કિટ બોર્ડ હોય, તો તે સર્કિટ બોર્ડની બીજી બાજુ, નીચેની સિગ્નલ લાઇનની નજીક, સિગ્નલ લાઇનની સાથે ગ્રાઉન્ડ વાયર, શક્ય તેટલી પહોળી લાઇન હોઈ શકે છે. પરિણામી સર્કિટ વિસ્તાર સિગ્નલ લાઇનની લંબાઈ દ્વારા ગુણાકાર સર્કિટ બોર્ડની જાડાઈ જેટલો છે.

B. ચાર સ્તરોનું લેમિનેશન

1. Sig-gnd (PWR)-PWR (GND)-SIG;

2. GND-SIG(PWR)-SIG(PWR)-GND;

આ બંને લેમિનેટેડ ડિઝાઇન માટે, સંભવિત સમસ્યા પરંપરાગત 1.6mm (62mil) પ્લેટની જાડાઈની છે. લેયર સ્પેસિંગ વિશાળ બનશે, માત્ર અવરોધ, ઇન્ટરલેયર કપ્લિંગ અને શિલ્ડિંગને નિયંત્રિત કરવા માટે અનુકૂળ નથી; ખાસ કરીને, પાવર સપ્લાય સ્ટ્રેટા વચ્ચેનું મોટું અંતર પ્લેટની ક્ષમતા ઘટાડે છે અને અવાજ ફિલ્ટરિંગ માટે અનુકૂળ નથી.

પ્રથમ યોજના માટે, તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે બોર્ડ પર મોટી સંખ્યામાં ચિપ્સના કિસ્સામાં થાય છે. આ સ્કીમ સારી SI પર્ફોર્મન્સ મેળવી શકે છે, પરંતુ EMI પરફોર્મન્સ એટલું સારું 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 થાય છે જ્યાં બોર્ડ પરની ચિપની ઘનતા પૂરતી ઓછી હોય અને જરૂરી પાવર કોપર કોટિંગ મૂકવા માટે ચિપની આસપાસ પૂરતો વિસ્તાર હોય. આ સ્કીમમાં, PCB નું બાહ્ય સ્તર તમામ સ્તરનું છે, અને મધ્યના બે સ્તરો સિગ્નલ/પાવર લેયર છે. સિગ્નલ લેયર પરનો વીજ પુરવઠો વિશાળ લાઇન વડે રૂટ કરવામાં આવે છે, જે વીજ પુરવઠાના પ્રવાહના પાથના અવરોધને નીચો બનાવી શકે છે, અને સિગ્નલ માઇક્રોસ્ટ્રીપ પાથનો અવરોધ પણ ઓછો છે, અને બાહ્ય દ્વારા આંતરિક સિગ્નલ રેડિયેશનને પણ સુરક્ષિત કરી શકે છે. સ્તર EMI નિયંત્રણના દૃષ્ટિકોણથી, આ ઉપલબ્ધ શ્રેષ્ઠ 4-સ્તરનું PCB માળખું છે.

મુખ્ય ધ્યાન: સિગ્નલના મધ્ય બે સ્તરો, પાવર મિક્સિંગ લેયર સ્પેસિંગ ખોલવું જોઈએ, લાઇનની દિશા ઊભી છે, ક્રોસસ્ટૉક ટાળો; યોગ્ય નિયંત્રણ પેનલ વિસ્તાર, 20H નિયમોને પ્રતિબિંબિત કરે છે; જો વાયરની અવબાધને નિયંત્રિત કરવી હોય, તો ખૂબ જ કાળજીપૂર્વક વીજ પુરવઠાના તાંબાના ટાપુઓ અને જમીનની નીચે વાયરો મૂકો. વધુમાં, ડીસી અને ઓછી આવર્તન કનેક્ટિવિટી સુનિશ્ચિત કરવા માટે પાવર સપ્લાય અથવા બિછાવેલા કોપરને શક્ય તેટલું એકબીજા સાથે જોડવું જોઈએ.

C. પ્લેટોના છ સ્તરોનું લેમિનેશન

ઉચ્ચ ચિપ ઘનતા અને ઉચ્ચ ઘડિયાળની આવર્તનની ડિઝાઇન માટે, 6-સ્તર બોર્ડની ડિઝાઇન ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. લેમિનેશન પદ્ધતિની ભલામણ કરવામાં આવે છે:

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

આ સ્કીમ માટે, લેમિનેશન સ્કીમ સારી સિગ્નલ અખંડિતતા પ્રાપ્ત કરે છે, ગ્રાઉન્ડિંગ લેયરને અડીને આવેલા સિગ્નલ લેયર સાથે, પાવર લેયર ગ્રાઉન્ડિંગ લેયર સાથે જોડાયેલ છે, દરેક રૂટીંગ લેયરની અવબાધને સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે અને બંને સ્તરો ચુંબકીય રેખાઓને સારી રીતે શોષી શકે છે. . વધુમાં, તે સંપૂર્ણ પાવર સપ્લાય અને રચનાની શરત હેઠળ દરેક સિગ્નલ સ્તર માટે વધુ સારો વળતર પાથ પ્રદાન કરી શકે છે.

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

આ યોજના માટે, આ યોજના ફક્ત તે કિસ્સામાં લાગુ પડે છે જ્યાં ઉપકરણની ઘનતા ખૂબ ઊંચી નથી. આ સ્તરમાં ઉપલા સ્તરના તમામ ફાયદા છે, અને ઉપરના અને નીચેના સ્તરનું ગ્રાઉન્ડ પ્લેન પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ છે, જેનો ઉપયોગ વધુ સારી કવચના સ્તર તરીકે થઈ શકે છે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે પાવર લેયર એ લેયરની નજીક હોવો જોઈએ જે મુખ્ય ઘટક પ્લેન નથી, કારણ કે નીચેનું પ્લેન વધુ સંપૂર્ણ હશે. તેથી, EMI પરફોર્મન્સ પ્રથમ સ્કીમ કરતાં વધુ સારું છે.

સારાંશ: છ-સ્તરવાળા બોર્ડની યોજના માટે, સારી શક્તિ અને ગ્રાઉન્ડ કપ્લિંગ મેળવવા માટે પાવર લેયર અને જમીન વચ્ચેનું અંતર ઓછું કરવું જોઈએ. જો કે, 62mil ની પ્લેટની જાડાઈ અને સ્તરો વચ્ચેનું અંતર ઘટ્યું હોવા છતાં, મુખ્ય પાવર સ્ત્રોત અને ગ્રાઉન્ડ લેયર વચ્ચેના અંતરને નિયંત્રિત કરવું હજુ પણ મુશ્કેલ છે. પ્રથમ યોજના અને બીજી યોજનાની તુલનામાં, બીજી યોજનાની કિંમત ઘણી વધી ગઈ છે. તેથી, જ્યારે અમે સ્ટેક કરીએ છીએ ત્યારે અમે સામાન્ય રીતે પ્રથમ વિકલ્પ પસંદ કરીએ છીએ. ડિઝાઇન દરમિયાન, 20H નિયમો અને મિરર લેયર નિયમોનું પાલન કરો.

D. આઠ સ્તરોનું લેમિનેશન

1, નબળી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શોષણ ક્ષમતા અને મોટા પાવર અવરોધને લીધે, આ લેમિનેશનની સારી રીત નથી. તેની રચના નીચે મુજબ છે.

1.સિગ્નલ 1 ઘટક સપાટી, માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર

2.સિગ્નલ 2 આંતરિક માઇક્રોસ્ટ્રીપ રૂટીંગ લેયર, ગુડ રૂટીંગ લેયર (X દિશા)

3.જમીન

4.સિગ્નલ 3 સ્ટ્રીપ લાઇન રૂટીંગ લેયર, ગુડ રૂટીંગ લેયર (વાય દિશા)

5.Signal 4 કેબલ રૂટીંગ લેયર

6.પાવર

7. સિગ્નલ 5 આંતરિક માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર

8.સિગ્નલ 6 માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ લેયર

2. તે ત્રીજા સ્ટેકીંગ મોડનો એક પ્રકાર છે. સંદર્ભ સ્તરના ઉમેરાને કારણે, તેમાં વધુ સારી EMI કામગીરી છે, અને દરેક સિગ્નલ સ્તરની લાક્ષણિક અવબાધને સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

1.સિગ્નલ 1 ઘટક સપાટી, માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર, સારી વાયરિંગ સ્તર
2.ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ, સારી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ શોષણ ક્ષમતા
3.સિગ્નલ 2 કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારી કેબલ રૂટીંગ સ્તર
4.પાવર લેયર, અને નીચેના સ્તરમાં ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શોષણ છે 5. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ
6.સિગ્નલ 3 કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારી કેબલ રૂટીંગ સ્તર
7. પાવર રચના, મોટા પાવર અવબાધ સાથે
8. સિગ્નલ 4 માઇક્રોસ્ટ્રીપ કેબલ લેયર. સારી કેબલ સ્તર

3, શ્રેષ્ઠ સ્ટેકીંગ મોડ, કારણ કે મલ્ટિ-લેયર ગ્રાઉન્ડ રેફરન્સ પ્લેનનો ઉપયોગ ખૂબ જ સારી જીઓમેગ્નેટિક શોષણ ક્ષમતા ધરાવે છે.

1.સિગ્નલ 1 ઘટક સપાટી, માઇક્રોસ્ટ્રીપ વાયરિંગ સ્તર, સારી વાયરિંગ સ્તર
2.ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ, સારી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ શોષણ ક્ષમતા
3.સિગ્નલ 2 કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારી કેબલ રૂટીંગ સ્તર
4.પાવર લેયર, અને નીચેના સ્તરમાં ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શોષણ છે 5. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ
6.સિગ્નલ 3 કેબલ રૂટીંગ લેયર. સારી કેબલ રૂટીંગ સ્તર
7. ગ્રાઉન્ડ સ્ટ્રેટમ, વધુ સારી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગ શોષણ ક્ષમતા
8. સિગ્નલ 4 માઇક્રોસ્ટ્રીપ કેબલ લેયર. સારી કેબલ સ્તર

કેટલા સ્તરોનો ઉપયોગ કરવો અને સ્તરોનો ઉપયોગ કેવી રીતે કરવો તેની પસંદગી બોર્ડ પરના સિગ્નલ નેટવર્ક્સની સંખ્યા, ઉપકરણની ઘનતા, PIN ઘનતા, સિગ્નલની આવર્તન, બોર્ડનું કદ અને અન્ય ઘણા પરિબળો પર આધારિત છે. આપણે આ પરિબળોને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે. સિગ્નલ નેટવર્કની સંખ્યા જેટલી વધારે છે, ઉપકરણની ઘનતા જેટલી વધારે છે, PIN ની ઘનતા જેટલી વધારે છે, શક્ય હોય ત્યાં સુધી સિગ્નલ ડિઝાઇનની આવર્તન વધુ અપનાવવી જોઈએ. સારા EMI પ્રદર્શન માટે દરેક સિગ્નલ લેયરનું પોતાનું રેફરન્સ લેયર હોય તેની ખાતરી કરવી શ્રેષ્ઠ છે.