Den bedst mulige stack-up med et firelags-printkort?

Jeg designer et 4-lags printkort, og jeg ved, at standard stack-up er

  1. Signaler
  2. GND
  3. VCC
  4. Singler

(GND og VCC kan skiftes afhængigt af laget med flere signaler)

Problemet er, jeg vil ikke rigtig tilslutte alle jordstifter via vias, der er bare for mange af dem! måske fordi jeg ikke er vant til 4-lags PCBer, alligevel, har jeg læst et tip af Henry W. Ott om en anden stack-up

  1. GND
  2. Signaler
  3. Signaler
  4. GND

(Hvor strømmen dirigeres med brede spor på signalplanerne)

Ifølge ham er dette den bedst mulige stack-up med et fire-lags printkort af følgende grunde:

1. Signallag er ved siden af jordplaner.

2. Signallagene er tæt koblet (tæt) til deres tilstødende planer.

3. Jordplanerne kan fungere som skjold for de indre signallag. (Jeg tror, dette kræver syning ??).

4. Flere jordplan sænker bundens (referenceplan) impedans og reducerer den almindelige tilstands stråling. (forstår ikke rigtig denne)

Et problem er krydstale, men jeg har virkelig ikke nogen signaler i det tredje lag, så jeg tror ikke, at corss-talk vil være et problem med denne stack-up, er jeg korrekt i min antagelse?

Bemærk: Den højeste frekvens er 48MHz, der er også et wifi-modul på tavlen.

Svar

Du hader dig selv, hvis du stabler nummer to;) Måske er det hårdt, men det bliver en PITA, der omarbejder et kort med alle interne signaler . Vær heller ikke bange for vias.

Lad os tage fat på nogle af dine spørgsmål:

1. Signallag er tilstødende til jordplan.

Stop med at tænke på jordplaner og tænk mere på referenceplaner. Et signal, der løber over et referenceplan, hvis spænding tilfældigvis er ved VCC, vil stadig vende tilbage over dette referenceplan. Så argumentet om, at dit signal på en eller anden måde er bedre end GND og ikke VCC, er grundlæggende ugyldigt.

2. Signallag er tæt koblet (tæt) til deres tilstødende plan.

Se nummer et Jeg tror, at misforståelsen om kun GND-fly, der tilbyder en returvej, fører til denne misforståelse. Hvad du vil gøre er at holde dine signaler tæt på deres referenceplaner og ved en konstant korrekt impedans …

3. Jordplanerne kan handle som skjolde til de indre signallag. (Jeg tror, dette kræver syning ??)

Ja, du kan prøve at lave et bur som dette, tror jeg, for dit bord får du bedre resultater holder dit spor til planhøjde så lav som muligt.

4. Flere jordplan sænker bundbredden (referenceplan) og reducerer det fælles -tilstandsstråling. (forstår ikke rigtig denne)

Jeg tror, du har taget dette til at betyde, at jo flere GN-fly jeg har, jo bedre, hvilket ikke rigtig er tilfældet. Dette lyder som en brudt tommelfingerregel for mig.

Min anbefaling til dit bord baseret kun på det, du har fortalt mig, er at gøre følgende:

 Signal Layer (thin maybe 4-5mil FR4) GND (main FR-4 thickness, maybe 52 mil more or less depending on your final thickness) VCC (thin maybe 4-5mil FR4) Signal Layer 

Sørg for, at du afkobler ordentligt.

Så hvis du virkelig ønsker at komme ind i dette, skal du gå til amazon og købe enten Dr. Johnsons Highspeed digitale design a håndbog om sort magi, eller måske Eric Bogatins signal og magtintegritet forenklet. Læs det kærlighed, lev det 🙂 Deres hjemmesider har også gode oplysninger.

Held og lykke!

Kommentarer

  • Fantastisk analyse! dette var nøjagtigt hvad jeg ledte efter, for at forstå hvorfor, vandt jeg ‘ Jeg bruger ikke denne stack-up nu, da jeg ‘ set lyset :), meget tak for informationen, og bøgerne også.
  • Jeg tog på ferie i en uge og tog ikke ‘ alle bøger med mig undtagen Howard Johnson ‘ s bog. Det ‘ er en god måde at tvinge dig selv til at læse igennem en stor teknisk bog.
  • Kunne nogen forklare det første punkt? Hvad betyder det ved at sige signaler, der løber gennem et referenceplan? Så vidt jeg ved, løber signalet fra A til B og derefter fra B til A gennem jorden.
  • N.B. Det gratis ” Opamps for alle ” kapitel 17 giver stort set meget det samme råd som du gjorde, som jeg ‘ har uddraget her inden jeg fandt dette spørgsmål.
  • Kan du anbefale en bog til generelt digitalt printkortdesign?

Svar

Der er ikke sådan noget som DEN bedste lag-stackup.Hvis du læser omhyggeligt, siges stackup med grunde på ydre lag at være bedst set fra EMC-perspektiv.

Jeg kan dog ikke lide denne konfiguration. For det første, hvis dit kort bruger SMT-komponenter, vil du har mange flere pauser i dine fly. For det andet vil enhver fejlretning eller omarbejdning være næsten umulig.

Hvis du har brug for en sådan konfiguration, laver du noget forfærdeligt galt.

Der er heller ikke noget galt med at bruge vias til jording. Hvis du har brug for at sænke induktansen, skal du bare placere flere vias.

Kommentarer

  • ja, der ‘ er ingen absolut bedste måde at gøre noget på, jeg spurgte med hensyn til min specifikke applikation, jeg behøver ikke ‘ at bruge den konfiguration, og jeg vinder ‘ t efter at have læst svarene, tak 🙂

Svar

” bedst “afhænger af applikationen. Der er virkelig to spørgsmål at behandle i dit indlæg

  1. ” Konventionel “(signaler på ydre lag, plan på indre lag) VS” indvendigt ud “( signaler på indvendige lag, plan på ydre lag).
    Et indvendigt ud bord vil have bedre EMC-ydeevne, men det vil være meget sværere at ændre, når du realiserer e du har skruet op for designet, har brug for flere vias, hvilket ikke er stort set fra et tætheds- eller signalintegritetssynspunkt, og hvis du bruger IC-pakker, hvis pinhøjde er for lille til at lægge jorden mellem puderne, ender du med store huller i dine fly, hvilket heller ikke er godt set fra et signal itegrity perspektiv.

  2. to jordplan vs et jordplan og et kraftplan.
    I begge tilfælde, når et højhastigheds signal skifter referenceplan, skal der være en nærliggende sti, for det er returstrøm for at bevæge sig mellem de to referenceplaner. Med to jordplaner kan du gøre det med en enkelt via at forbinde de to direkte med jord- og kraftplaner, skal forbindelsen gå via en kondensator, som typisk (forudsat at en “konventionel” stackup kræver to vias og en kondensator. Det betyder dårligere signalintegritet og mere kortareal optaget. På den anden side har et kraftplan reducerer voltfaldet på din motorskinne og frigør plads på dine signallag.

Svar

Som de andre sagde, afhænger det af din applikation. En anden stackup, som jeg har fundet nyttig, er

  1. Signaler (lav hastighed)
  2. Power
  3. Signaler (impedansstyret)
  4. GND

Dette holder de to signalgrupper godt isoleret fra hinanden, giver fremragende impedanstilpasning og giver mig mulighed for at dumpe varme i g rundt plan.

Kommentarer

  • Hvorfor blev dette svar nedstemt? Den eneste grund til, jeg kan tænke på, er, at de impedanskontrollerede spor, der er på et indre lag, betyder, at de ‘ altid har brug for vias fra SMD-puder til det nævnte lag, som muligvis ikke er ” ideel “, men bortset fra det virker det som et helt gyldigt svar, især da vias ikke engang er et problem.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *