Tietojen aikakauden myötä piirilevyjen käyttö laajenee ja piirilevyjen kehittäminen on yhä monimutkaisempaa.Kun elektronisia komponentteja on järjestetty yhä tiheämmin piirilevylle, sähköisistä häiriöistä on tullut väistämätön ongelma.Monikerroslevyjen suunnittelussa ja sovelluksessa signaalikerros ja tehokerros on erotettava toisistaan, joten pinon suunnittelu ja järjestely on erityisen tärkeää.Hyvä suunnittelujärjestelmä voi vähentää huomattavasti EMI:n ja ylikuulumisen vaikutusta monikerroksisissa levyissä.
Verrattuna tavallisiin yksikerroksisiin levyihin monikerroslevyjen suunnittelussa lisätään signaalikerroksia, johdotuskerroksia ja järjestetään itsenäisiä tehokerroksia ja maakerroksia.Monikerroslevyjen edut näkyvät pääasiassa vakaan jännitteen tuottamisessa digitaalisen signaalin muunnokselle ja tasaisen tehon lisäämisessä jokaiseen komponenttiin samanaikaisesti, mikä vähentää tehokkaasti signaalien välisiä häiriöitä.
Virtalähdettä käytetään suurella kuparin ja maakerroksen alueella, mikä voi vähentää suuresti tehokerroksen ja maakerroksen vastusta niin, että tehokerroksen jännite on vakaa, ja kunkin signaalilinjan ominaisuudet voidaan taata, mikä on erittäin hyödyllistä impedanssin ja ylikuulumisen vähentämisen kannalta.Huippuluokan piirilevyjen suunnittelussa on selkeästi määrätty, että yli 60 % pinoamismenetelmistä tulee käyttää.Monikerroksisilla levyillä, sähköisillä ominaisuuksilla ja sähkömagneettisen säteilyn vaimennuksella on kaikilla vertaansa vailla olevia etuja matalakerroksisiin levyihin verrattuna.Kustannusten suhteen yleisesti ottaen mitä enemmän kerroksia on, sitä kalliimpi hinta on, koska piirilevyn hinta on suhteessa kerrosten määrään ja pinta-alayksikkötiheyteen.Kerrosten määrän vähentämisen jälkeen johdotustila pienenee, mikä lisää johdotuksen tiheyttä., ja jopa täyttää suunnitteluvaatimukset vähentämällä viivan leveyttä ja etäisyyttä.Nämä voivat lisätä kustannuksia asianmukaisesti.On mahdollista vähentää pinoamista ja alentaa kustannuksia, mutta se huonontaa sähköistä suorituskykyä.Tällainen suunnittelu on yleensä haitallista.
Tarkasteltaessa mallin PCB-mikroliuskajohdotusta, maakerrosta voidaan pitää myös osana siirtolinjaa.Maadoitettua kuparikerrosta voidaan käyttää signaalilinjan silmukkareittinä.Tehotaso on kytketty maatasoon erotuskondensaattorin kautta, kun kyseessä on AC.Molemmat ovat samanarvoisia.Ero matalataajuisten ja korkeataajuisten virtasilmukoiden välillä on se.Matalilla taajuuksilla paluuvirta seuraa pienimmän vastuksen polkua.Korkeilla taajuuksilla paluuvirta kulkee pienimmän induktanssin polkua pitkin.Virta palaa keskitettynä ja jakautuneena suoraan signaalijälkien alle.
Jos kyseessä on suurtaajuus, jos johto vedetään suoraan maakerrokselle, vaikka silmukoita olisi enemmän, paluuvirta virtaa takaisin signaalilähteeseen johdotuskerroksesta lähtöpolun alla.Koska tällä polulla on pienin impedanssi.Tällaista suuren kapasitiivisen kytkennän käyttöä sähkökentän tukahduttamiseksi ja pienimmän kapasitiivisen kytkimen käyttöä magneettisen laitoksen vaimentamiseksi alhaisen reaktanssin ylläpitämiseksi kutsumme sitä itsesuojaukseksi.
Kaavasta voidaan nähdä, että kun virta palaa, etäisyys signaalilinjasta on kääntäen verrannollinen virrantiheyteen.Tämä minimoi silmukan alueen ja induktanssin.Samanaikaisesti voidaan päätellä, että jos signaalilinjan ja silmukan välinen etäisyys on pieni, molempien virrat ovat suuruudeltaan samanlaisia ja vastakkaisia.Ja ulkoisen tilan synnyttämä magneettikenttä voidaan siirtää, joten ulkoinen EMI on myös hyvin pieni.Pinosuunnittelussa on parasta, että jokainen signaalijälki vastaa hyvin läheistä maakerrosta.
Maakerroksen ylikuulumisongelmassa suurtaajuisten piirien aiheuttama ylikuuluminen johtuu pääasiassa induktiivisesta kytkennästä.Yllä olevasta virtasilmukkakaavasta voidaan päätellä, että kahden lähellä toisiaan olevan signaalilinjan tuottamat silmukkavirrat menevät päällekkäin.Joten tulee magneettisia häiriöitä.
K kaavassa liittyy signaalin nousuaikaan ja häiriösignaalilinjan pituuteen.Pinoasetuksessa signaalikerroksen ja maakerroksen välisen etäisyyden lyhentäminen vähentää tehokkaasti maakerroksen häiriöitä.Asetettaessa kuparia virtalähdekerrokseen ja maadoituskerrosta piirilevyjohdotuksen päälle, kuparin asennusalueelle ilmestyy erotusseinä, jos et kiinnitä huomiota.Tämän kaltaisen ongelman esiintyminen johtuu todennäköisimmin läpivientireikien suuresta tiheydestä tai läpivientieristysalueen kohtuuttomasta suunnittelusta.Tämä hidastaa nousuaikaa ja lisää silmukan pinta-alaa.Induktanssi kasvaa ja luo ylikuulumisen ja EMI:n.
Meidän pitäisi yrittää parhaamme asettaa myymäläpäät pareittain.Tämä on otettu huomioon prosessin tasapainorakennevaatimukset, koska epätasapainoinen rakenne voi aiheuttaa piirilevyn muodonmuutoksia.Jokaiselle signaalikerrokselle on parasta, että välinä on tavallinen kaupunki.Etäisyys huippuluokan virtalähteen ja kuparikaupungin välillä edistää vakautta ja EMI:n vähentämistä.Nopeiden korttien suunnittelussa voidaan lisätä redundantteja maatasoja signaalitasojen eristämiseksi.
Postitusaika: 23.3.2023