Cel mai bun stack-up posibil cu un PCB cu patru straturi?

Eu proiectez un PCB cu 4 straturi și știu că stivuirea standard este

  1. Semnale
  2. GND
  3. VCC
  4. Singuri

(GND și VCC pot fi comutate în funcție de stratul cu mai multe semnale)

Problema este că nu prea vreau să conectez toate pinii de masă prin via, sunt prea mulți! poate pentru că „nu sunt obișnuit cu PCB-uri cu 4 straturi, oricum” am citit un sfat de Henry W. Ott despre un alt stack-up

  1. GND
  2. Semnale
  3. Semnale
  4. GND

(Unde este direcționată puterea cu urme largi pe planurile de semnal)

Potrivit lui, acesta este cel mai bun stack-up posibil cu un PCB cu patru straturi, din următoarele motive:

1. Straturi de semnal sunt adiacente la planurile de masă.

2. Straturile de semnal sunt strâns cuplate (aproape) de planurile lor adiacente.

3. Planurile de masă pot acționa ca scuturi pentru straturile interioare de semnal. (Cred că acest lucru necesită cusături ??)

4. Mai multe planuri de masă scad impedanța de masă (plan de referință) a plăcii și reduc radiația în modul comun. (nu o înțeleg cu adevărat)

O problemă este conversația încrucișată, dar chiar nu am semnale în al treilea strat, așa că nu cred că corss-talk va fi o problema cu acest stack-up, sunt corect în presupunerea mea?

Notă: Cea mai mare frecvență este de 48 MHz, există și un modul wifi pe placă.

Răspundeți

Vă veți urî dacă veți stoca numărul doi;) Poate că este „dur, dar” va fi un PITA care va prelucra o placă cu toate semnalele interne . Nici nu vă temeți de via.

Să vă adresăm câteva dintre întrebările dvs.:

1. Straturile de semnal sunt adiacente la planurile de la sol.

Nu mai gândiți la planurile de la sol și gândiți-vă mai mult la planurile de referință. Un semnal care trece peste un plan de referință, a cărui tensiune se întâmplă să fie la VCC va reveni în continuare peste acel plan de referință. Așadar, argumentul potrivit căruia semnalul dvs. rulează peste GND și nu VCC este mai bun este practic invalid.

2. Straturile de semnal sunt strâns cuplate (aproape) de planurile lor adiacente.

Vezi numărul unu Cred că neînțelegerea despre numai planurile GND care oferă o cale de întoarcere duce la această concepție greșită. Ceea ce doriți să faceți este să vă păstrați semnalele aproape de planurile lor de referință și la o impedanță corectă constantă …

3. Planurile de la sol pot acționa ca scuturi pentru straturile interioare de semnal. (Cred că acest lucru necesită cusături ??)

Da, ai putea încerca să faci o cușcă de genul asta, cred, pentru tabloul tău vei obține rezultate mai bune menținându-vă urmele la înălțimea planului cât mai scăzută posibil.

4. Mai multe planuri de masă scad impedanța de masă (plan de referință) a plăcii și reduc comunele -radiere mod. (nu o înțelegeți cu adevărat)

Cred că ați luat acest lucru pentru a însemna cu cât mai multe planuri GND am cu atât mai bine, ceea ce nu este chiar cazul. Acest lucru mi se pare o regulă generală încălcată.

Recomandarea mea pentru consiliul dvs. de judecată, bazată doar pe ceea ce mi-ați spus este să faceți următoarele:

 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 

Asigurați-vă că vă decuplați corect.

Apoi, dacă doriți cu adevărat să intrați în acest lucru, accesați Amazon și cumpărați fie designul digital Highspeed al lui Dr Johnson, fie un manual de magie neagră, sau poate integritatea semnalului și puterii lui Eric Bogatin simplificată. Citește-l cu drag, trăiește-l 🙂 Site-urile lor web au și informații minunate.

Noroc!

Comentarii

  • Excelent analiză! tocmai asta căutam, ca să înțeleg de ce, nu am câștigat ‘ să nu folosesc acel stack-up acum că ‘ ve am văzut lumina :), vă mulțumesc foarte mult pentru informații și cărți.
  • Am plecat în vacanță o săptămână și nu am luat ‘ orice carte cu mine, cu excepția cărții lui Howard Johnson ‘. ‘ este o modalitate bună de a vă forța să citiți o carte tehnică mare.
  • Ar putea cineva să explice primul punct? Ce înseamnă prin a spune semnale care trec printr-un plan de referință? Din câte știu, semnalul rulează de la A la B și apoi de la B la A prin sol.
  • N.B. ” Opamps pentru toată lumea ” capitolul 17 oferă destul de mult același sfat pe care l-ați făcut, pe care l-am ‘ extras aici înainte de a găsi această întrebare.
  • Puteți recomanda o carte pentru proiectarea digitală a PCB-urilor generale?

Răspuns

Nu există așa ceva ca Cea mai bună stivuire a stratului.Dacă citiți cu atenție, stivuirea cu terenuri pe straturile exterioare se spune că este cea mai bună din perspectiva EMC.

Totuși, nu îmi place această configurație. În primul rând, dacă placa dvs. utilizează componente SMT, veți fi mai multe pauze în avioanele tale. În al doilea rând, orice depanare sau reprelucrare va fi practic imposibilă.

Dacă trebuie să utilizați o astfel de configurație, faceți ceva oribil de greșit.

De asemenea, nu este nimic în neregulă cu utilizarea vii pentru împământare. Dacă trebuie să reduceți inductanța, plasați mai multe vii.

Comentarii

  • da, acolo ‘ nu este cel mai bun mod absolut de a face ceva, îl întrebam cu privire la aplicația mea specifică, nu trebuie să ‘ nu trebuie să folosesc acea configurație și am câștigat ‘ t după ce ați citit răspunsurile, mulțumesc 🙂

Răspuns

” cel mai bun „depinde de aplicație. Există cu adevărat două întrebări de abordat în postarea dvs.

  1. „ Convențională ”(semnale pe straturile exterioare, planurile pe straturile interioare) VS„ înăuntru ” semnalele de pe straturile interioare, planurile de pe straturile exterioare).
    O placă din interior în exterior va avea o performanță EMC mai bună, dar va fi mult mai greu de modificat atunci când realizați Dacă ați înșelat designul, veți avea nevoie de mai multe viațe, ceea ce nu este grozav din punct de vedere al densității sau integrității semnalului și dacă utilizați pachete IC a căror pas de pin este prea mic pentru a pune pământ între plăcuțe, atunci veți avea găuri mari în planurile voastre, ceea ce, de asemenea, nu este grozav din perspectiva semnalului de gravitate.

  2. două planuri de masă VS un plan de masă și un plan de putere.
    În ambele cazuri, când un semnal de mare viteză schimbă planul de referință, trebuie să existe o cale apropiată pentru ca curentul de întoarcere să se deplaseze între cele două planuri de referință. avioanele de masă și de putere conexiunea trebuie să treacă printr-un condensator care, de obicei (presupunând un stackup „convențional”) necesită două via-uri și un condensator. Asta înseamnă o integritate mai slabă a semnalului și o suprafață mai mare ocupată. Pe de altă parte, un avion de putere reduce căderea de volt pe șina de alimentare și eliberează spațiu pe straturile de semnal.

Răspuns

După cum au spus ceilalți, depinde de aplicația dvs. Un alt stackup pe care l-am găsit util este

  1. Semnalele (viteză redusă)
  2. Alimentarea
  3. Semnale (controlate prin impedanță)
  4. GND

Aceasta menține cele două grupuri de semnal bine izolate una de alta, oferă potrivire excelentă a impedanței și îmi permite să arunc căldură în g plan rotund.

Comentarii

  • De ce a fost votat în jos acest răspuns? Singurul motiv pentru care mă pot gândi este că urmele controlate prin impedanță fiind pe un strat interior înseamnă că acestea ‘ vor avea întotdeauna nevoie de vias de la tampoanele SMD la stratul menționat, care ar putea să nu fie ” ideal „, dar în afară de asta pare un răspuns perfect valid, mai ales că vias ar putea să nu fie chiar o problemă.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *