هل تفهم قاعدتي التصميم الرقائقي لثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

بشكل عام، هناك قاعدتان رئيسيتان للتصميم الرقائقي:

1. يجب أن يكون لكل طبقة توجيه طبقة مرجعية مجاورة (إمدادات الطاقة أو التكوين)؛

2. يجب الحفاظ على طبقة الطاقة الرئيسية المجاورة والأرض على مسافة لا تقل عن توفير سعة اقتران كبيرة؛

فيما يلي مثال على مكدس مكون من طبقتين إلى ثماني طبقات:
أ. لوحة PCB أحادية الجانب ولوحة PCB مزدوجة الجانب مغلفة
بالنسبة للطبقتين، نظرًا لأن عدد الطبقات صغير، فلا توجد مشكلة في التصفيح. يتم أخذ التحكم في الإشعاع EMI بشكل أساسي من خلال الأسلاك والتخطيط؛

أصبح التوافق الكهرومغناطيسي للألواح أحادية الطبقة والمزدوجة أكثر وضوحًا. السبب الرئيسي لهذه الظاهرة هو أن مساحة حلقة الإشارة كبيرة جدًا، مما لا ينتج إشعاعًا كهرومغناطيسيًا قويًا فحسب، بل يجعل الدائرة أيضًا حساسة للتداخل الخارجي. إن أبسط طريقة لتحسين التوافق الكهرومغناطيسي للخط هي تقليل مساحة حلقة الإشارة الحرجة.

الإشارة الحرجة: من منظور التوافق الكهرومغناطيسي، تشير الإشارة الحرجة بشكل أساسي إلى الإشارة التي تنتج إشعاعًا قويًا وحساسة للعالم الخارجي. الإشارات التي يمكن أن تنتج إشعاعًا قويًا هي عادةً إشارات دورية، مثل الإشارات المنخفضة للساعات أو العناوين. الإشارات الحساسة للتداخل هي تلك التي تحتوي على مستويات منخفضة من الإشارات التناظرية.

تُستخدم عادةً الألواح ذات الطبقة المفردة والمزدوجة في تصميمات محاكاة التردد المنخفض أقل من 10 كيلو هرتز:

1) توجيه كابلات الطاقة على نفس الطبقة بطريقة شعاعية، وتقليل مجموع طول الخطوط؛

2) عند توصيل مصدر الطاقة والسلك الأرضي، بالقرب من بعضهما البعض؛ ضع سلكًا أرضيًا بالقرب من سلك الإشارة الرئيسي في أقرب وقت ممكن. وبالتالي، يتم تشكيل مساحة حلقة أصغر وتقليل حساسية إشعاع الوضع التفاضلي للتداخل الخارجي. عند إضافة سلك أرضي بجوار سلك الإشارة، يتم تشكيل دائرة ذات أصغر مساحة، ويجب توجيه تيار الإشارة عبر هذه الدائرة بدلاً من المسار الأرضي الآخر.

3) إذا كانت لوحة دوائر مزدوجة الطبقة، فيمكن أن تكون على الجانب الآخر من لوحة الدائرة، بالقرب من خط الإشارة أدناه، على طول قماش خط الإشارة سلك أرضي، وهو خط واسع قدر الإمكان. مساحة الدائرة الناتجة تساوي سمك لوحة الدائرة مضروبًا في طول خط الإشارة.

ب. التصفيح من أربع طبقات

1. سيج-جند (PWR)-PWR (GND)-SIG؛

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

بالنسبة لكلا التصميمين المصفحين، تكمن المشكلة المحتملة في سمك اللوحة التقليدي الذي يبلغ 1.6 مم (62 مل). ستصبح المسافة بين الطبقات كبيرة، ولا تساعد فقط على التحكم في المعاوقة، واقتران الطبقات البينية والدرع؛ على وجه الخصوص، فإن التباعد الكبير بين طبقات مصدر الطاقة يقلل من سعة اللوحة ولا يساعد على تصفية الضوضاء.

بالنسبة للمخطط الأول، يتم استخدامه عادة في حالة وجود عدد كبير من الرقائق على اللوحة. يمكن أن يحصل هذا المخطط على أداء أفضل لـ SI، لكن أداء EMI ليس جيدًا جدًا، والذي يتم التحكم فيه بشكل أساسي عن طريق الأسلاك والتفاصيل الأخرى. الاهتمام الرئيسي: يتم وضع التكوين في طبقة الإشارة لطبقة الإشارة الأكثر كثافة، مما يساعد على امتصاص الإشعاع وقمعه؛ قم بزيادة مساحة اللوحة لتعكس قاعدة 20H.

بالنسبة للمخطط الثاني، يتم استخدامه عادةً عندما تكون كثافة الرقاقة على اللوحة منخفضة بدرجة كافية وتوجد مساحة كافية حول الرقاقة لوضع طبقة الطلاء النحاسية المطلوبة. في هذا المخطط، تكون الطبقة الخارجية لثنائي الفينيل متعدد الكلور عبارة عن طبقة، والطبقتين الأوسطتين هما طبقة الإشارة/الطاقة. يتم توجيه مصدر الطاقة على طبقة الإشارة بخط عريض، مما يمكن أن يجعل مقاومة مسار تيار مصدر الطاقة منخفضة، كما أن مقاومة مسار الشريط الصغير للإشارة منخفضة أيضًا، ويمكن أيضًا حماية إشعاع الإشارة الداخلية من خلال الخارجي طبقة. من وجهة نظر التحكم EMI، هذا هو أفضل هيكل متاح لثنائي الفينيل متعدد الكلور مكون من 4 طبقات.

الاهتمام الرئيسي: يجب فتح طبقتين متوسطتين من الإشارة، وتباعد طبقة خلط الطاقة، واتجاه الخط عمودي، وتجنب الحديث المتبادل؛ منطقة لوحة تحكم مناسبة، تعكس قواعد 20H؛ إذا كنت تريد التحكم في مقاومة الأسلاك، ضع الأسلاك بعناية شديدة أسفل الجزر النحاسية لمصدر الطاقة والأرض. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون مصدر الطاقة أو مد النحاس مترابطًا قدر الإمكان لضمان توصيل التيار المستمر والتردد المنخفض.

ج.تصفيح ست طبقات من الصفائح

بالنسبة لتصميم كثافة الرقائق العالية وتردد الساعة العالي، ينبغي النظر في تصميم لوحة مكونة من 6 طبقات. يوصى باستخدام طريقة التصفيح:

1.SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG؛

بالنسبة لهذا المخطط، يحقق نظام التصفيح سلامة إشارة جيدة، حيث تكون طبقة الإشارة مجاورة لطبقة التأريض، وطبقة الطاقة مقترنة بطبقة التأريض، ويمكن التحكم بشكل جيد في مقاومة كل طبقة توجيه، ويمكن لكلتا الطبقتين امتصاص الخطوط المغناطيسية جيدًا . بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يوفر مسار عودة أفضل لكل طبقة إشارة في حالة إمداد الطاقة الكامل وتشكيلها.

2. GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND؛

بالنسبة لهذا المخطط، ينطبق هذا المخطط فقط على الحالة التي تكون فيها كثافة الجهاز ليست عالية جدًا. تتمتع هذه الطبقة بجميع مزايا الطبقة العليا، والمستوى الأرضي للطبقة العلوية والسفلية مكتمل نسبيًا، ويمكن استخدامه كطبقة حماية أفضل. من المهم ملاحظة أن طبقة الطاقة يجب أن تكون قريبة من الطبقة التي لا تمثل مستوى المكون الرئيسي، لأن المستوى السفلي سيكون أكثر اكتمالاً. ولذلك فإن أداء EMI أفضل من النظام الأول.

ملخص: بالنسبة لمخطط اللوحة المكونة من ست طبقات، يجب تقليل التباعد بين طبقة الطاقة والأرض للحصول على طاقة جيدة واقتران أرضي. ومع ذلك، على الرغم من تقليل سمك اللوحة البالغ 62 مل والتباعد بين الطبقات، إلا أنه لا يزال من الصعب التحكم في التباعد بين مصدر الطاقة الرئيسي والطبقة الأرضية بشكل صغير جدًا. بالمقارنة مع المخطط الأول والمخطط الثاني، فإن تكلفة المخطط الثاني تزداد بشكل كبير. لذلك، عادة ما نختار الخيار الأول عندما نتكدس. أثناء التصميم، اتبع قواعد 20H وقواعد طبقة المرآة.

د. التصفيح من ثماني طبقات

1، نظرًا لضعف قدرة الامتصاص الكهرومغناطيسي ومقاومة الطاقة الكبيرة، فهذه ليست طريقة جيدة للتصفيح. هيكلها على النحو التالي:

1.Signal 1 سطح المكون، طبقة الأسلاك microstrip

2.Signal 2 طبقة توجيه microstrip داخلية، طبقة توجيه جيدة (اتجاه X)

3. الأرض

4.Signal 3 طبقة توجيه خط الشريط، طبقة توجيه جيدة (اتجاه Y)

5.Signal 4 طبقة توجيه الكابل

6.القوة

7.Signal 5 طبقة الأسلاك microstrip الداخلية

8.Signal 6 طبقة الأسلاك Microstrip

2. إنه نوع مختلف من وضع التراص الثالث. بسبب إضافة الطبقة المرجعية، فإنه يتمتع بأداء EMI أفضل، ويمكن التحكم بشكل جيد في المعاوقة المميزة لكل طبقة إشارة

1. سطح مكون الإشارة 1، طبقة أسلاك microstrip، طبقة أسلاك جيدة
2. الطبقة الأرضية، قدرة جيدة على امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية
3.Signal 2 طبقة توجيه الكابل. طبقة توجيه الكابلات جيدة
4. طبقة الطاقة، والطبقات التالية تشكل امتصاصًا كهرومغناطيسيًا ممتازًا. 5. الطبقة الأرضية
6.Signal 3 طبقة توجيه الكابل. طبقة توجيه الكابلات جيدة
7. تشكيل الطاقة، مع مقاومة طاقة كبيرة
8.Signal 4 طبقة كابل Microstrip. طبقة كابل جيدة

3، أفضل وضع للتكديس، لأن استخدام المستوى المرجعي الأرضي متعدد الطبقات يتمتع بقدرة امتصاص مغناطيسية أرضية جيدة جدًا.

1. سطح مكون الإشارة 1، طبقة أسلاك microstrip، طبقة أسلاك جيدة
2. الطبقة الأرضية، قدرة جيدة على امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية
3.Signal 2 طبقة توجيه الكابل. طبقة توجيه الكابلات جيدة
4. طبقة الطاقة، والطبقات التالية تشكل امتصاصًا كهرومغناطيسيًا ممتازًا. 5. الطبقة الأرضية
6.Signal 3 طبقة توجيه الكابل. طبقة توجيه الكابلات جيدة
7. الطبقة الأرضية، قدرة أفضل على امتصاص الموجات الكهرومغناطيسية
8.Signal 4 طبقة كابل Microstrip. طبقة كابل جيدة

يعتمد اختيار عدد الطبقات المراد استخدامها وكيفية استخدام الطبقات على عدد شبكات الإشارة على اللوحة وكثافة الجهاز وكثافة رقم التعريف الشخصي (PIN) وتردد الإشارة وحجم اللوحة والعديد من العوامل الأخرى. نحن بحاجة إلى أن نأخذ هذه العوامل في الاعتبار. كلما زاد عدد شبكات الإشارة، كلما زادت كثافة الجهاز، كلما زادت كثافة PIN، كلما زاد تردد تصميم الإشارة قدر الإمكان. للحصول على أداء EMI جيد، من الأفضل التأكد من أن كل طبقة إشارة لها طبقة مرجعية خاصة بها.