Den best mulig stabelen med et firelags PCB?

Jeg designer en 4-lags PCB, og jeg vet at standard stack-up er

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

(GND og VCC kan byttes avhengig av laget med flere signaler)

Problemet er at jeg ikke vil koble alle bakkenålene gjennom vias, det er bare for mange av dem! kanskje fordi jeg ikke er vant til 4-lags PCB, uansett, har jeg lest et tips av Henry W. Ott om en annen stack-up

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

(Hvor strømmen blir dirigert med brede spor på signalplanene)

Ifølge ham er dette den beste muligheten for stabling med fire-lags PCB, av følgende grunner:

1.Signallag er ved siden av bakkeplan.

2.Signallag er tett koblet (nær) til sine tilstøtende plan.

3. Bakkenivåene kan fungere som skjold for de indre signallagene. (Jeg tror dette krever søm ??)

4. Flere bakkeplaner senker bakken (referanseplan) impedans på brettet og reduserer vanlig modusstråling. (skjønner ikke denne)

Ett problem er kryssprat, men jeg har virkelig ingen signaler i det tredje laget, så jeg tror ikke at corss-talk vil være et problem med denne stablingen, er jeg riktig i min antagelse?

Merk: Den høyeste frekvensen er 48MHz, det er også en wifi-modul på tavlen.

Svar

Du vil hate deg selv hvis du legger opp nummer to;) Kanskje det er tøft, men det blir en PITA som bearbeider et tavle med alle interne signaler . Ikke vær redd for vias heller.

La oss ta opp noen av spørsmålene dine:

1. Signallag ligger ved siden av til grunnplan.

Slutt å tenke på bakkeplan, og tenk mer på referanseplan. Et signal som går over et referanseplan, hvis spenning tilfeldigvis er ved VCC, vil fortsatt returnere over det referanseplanet. Så argumentet om at det på en eller annen måte er bedre å ha signalet ditt kjørt over GND og ikke VCC, er i utgangspunktet ugyldig.

2. Signallag er tett koblet (nær) til deres tilstøtende fly.

Se nummer én Jeg tror misforståelsen om at bare GND-fly som tilbyr returvei, fører til denne misforståelsen. Det du vil gjøre er å holde signalene dine nær referanseplanene, og med en konstant korrekt impedans …

3. Jordplanene kan handle som skjold for de indre signallagene. (Jeg tror dette krever søm ??)

Ja, du kan prøve å lage et bur som dette antar jeg, for bordet ditt vil du få bedre resultater holde sporet til planhøyden så lav som mulig.

4. Flere bakkeplaner senker bakken (referanseplan) på brettet og reduserer det vanlige -modusstråling. (ikke forstår denne virkelig)

Jeg tror du har forstått dette for at jo flere GN-plan jeg har bedre, som egentlig ikke er tilfelle. Dette høres ut som en ødelagt tommelfingerregel for meg.

Min anbefaling til styret ditt, bare basert på det du har fortalt meg, er å gjøre 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 

Forsikre deg om at du kobler fra ordentlig.

Så hvis du virkelig ønsker å komme inn på dette, gå til amazon og kjøp enten Dr. Johnsons Highspeed digital design a håndbok for svart magi, eller kanskje Eric Bogatins signal og maktintegritet forenklet. Les det kjærlighet, lev det 🙂 Nettstedene deres har også god informasjon.

Lykke til!

Kommentarer

  • Flott! analyse! dette var akkurat det jeg lette etter, for å forstå hvorfor, vant jeg ‘ t å bruke den stabelen nå når jeg ‘ sett lyset :), tusen takk for informasjonen, og bøkene også.
  • Jeg dro på ferie i en uke, og tok ikke ‘ t noen bøker med meg bortsett fra Howard Johnson ‘ s bok. Det ‘ er en god måte å tvinge deg selv til å lese gjennom en stor teknisk bok.
  • Kan noen forklare det første poenget? Hva betyr det med å si signaler som går gjennom et referanseplan? Så vidt jeg vet går signalet fra A til B og deretter fra B til A gjennom bakken.
  • N.B. Det gratis » Opamps for alle » kapittel 17 gir ganske mye det samme rådet som du gjorde, som jeg ‘ har utdraget her før jeg fant dette spørsmålet.
  • Kan du anbefale en bok for generell digital PCB-design?

Svar

Det er ikke noe som heter DEN beste lagstaplingen.Hvis du leser nøye, sies det at oppstilling med begrunnelse på ytre lag er best fra EMC-perspektiv.

Jeg liker ikke den konfigurasjonen. For det første, hvis kortet bruker SMT-komponenter, vil du har mange flere pauser i flyene dine. For det andre vil enhver feilsøking eller omarbeiding være praktisk talt umulig.

Hvis du trenger å bruke en slik konfigurasjon, gjør du noe fryktelig galt.

Det er heller ikke noe galt med å bruke vias for jording. Hvis du trenger å senke induktansen, er det bare å plassere flere vias.

Kommentarer

  • ja, der ‘ er ingen absolutt beste måte å gjøre noe på, jeg spurte med hensyn til den spesifikke applikasjonen min, jeg trenger ikke ‘ ikke å bruke den konfigurasjonen, og jeg vant ‘ t etter å ha lest svarene, takk 🙂

Svar

» best «avhenger av applikasjonen. Det er egentlig to spørsmål å ta opp i innlegget ditt

  1. » Konvensjonelt «(signaler på ytre lag, plan på indre lag) VS» innvendig ut «( signaler på indre lag, plan på ytre lag).
    Et innvendig ut-kort vil ha bedre EMC-ytelse, men det vil være mye vanskeligere å endre når du realiserer e du skrudde opp designet, trenger mer vias som ikke er bra ut fra et tetthets- eller signalintegritetssynspunkt, og hvis du bruker IC-pakker hvis pinhøyde er for liten til å legge bakken mellom putene, ender du opp med store hull i flyene dine, noe som heller ikke er bra fra et signal itegrity perspektiv.

  2. to bakkeplaner VS ett bakkeplan og ett kraftplan.
    I begge tilfeller når et høyhastighetssignal endrer referanseplan, må det være en nærliggende bane for at returstrømmen skal bevege seg mellom de to referanseplanene. Med to bakkeplaner kan du gjøre det med en enkelt via å koble de to direkte. Med jord- og kraftplan må forbindelsen gå via en kondensator som vanligvis (forutsatt en «konvensjonell» oppsamling) krever to vias og en kondensator. Det betyr dårligere signalintegritet og mer kortareal tatt opp. På den annen side å ha et kraftplan reduserer voltfallet på motorskinnen din og frigjør plass på signallagene dine.

Svar

Som de andre sa, avhenger det av applikasjonen din. En annen stabling jeg har funnet nyttig er

  1. Signaler (lav hastighet)
  2. Strøm
  3. Signaler (impedansstyrt)
  4. GND

Dette holder de to signalgruppene godt isolert fra hverandre, gir utmerket impedansmatching og lar meg dumpe varme til g rundt plan.

Kommentarer

  • Hvorfor ble dette svaret nedstemt? Den eneste grunnen til at jeg kan tenke meg er at impedanskontrollerte spor på et indre lag betyr at de ‘ alltid trenger vias fra SMD-pads til nevnte lag som kanskje ikke er » ideell «, men bortsett fra at det virker som et helt gyldig svar, spesielt siden viasene ikke en gang kan være et problem.

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *