Blogue PCB - Considérations de conception d'empilement de cartes PCB

À quels problèmes doit-on prêter attention dans la conception de l'empilement de cartes PCB? Laissez les ingénieurs vous dire ce qui suit. Lors de la conception d'empilement de PCB, assurez-vous de suivre deux règles:

1) Chaque couche de trace doit avoir une couche de référence adjacente (puissance ou masse);

2) La couche d'alimentation principale adjacente et la couche de masse doivent être séparées pour fournir une capacité de couplage plus grande.

Illustrons - le avec des exemples de panneaux à deux, quatre et six couches:

1. Stratification de la carte PCB simple face et de la carte PCB double face

Pour les cartes à deux couches, le contrôle des émissions EMI est principalement une question de routage et de mise en page. Le problème de compatibilité électromagnétique de la carte monocouche et de la carte double couche est de plus en plus important. La principale raison de ce phénomène est que la zone de boucle de signal est trop grande, ce qui produit non seulement un rayonnement électromagnétique fort, mais rend également le circuit sensible aux interférences extérieures. Pour améliorer la compatibilité électromagnétique de la ligne, la méthode simple est de réduire la zone de boucle du signal clé; le signal clé se réfère principalement au signal qui génère un rayonnement fort et au signal qui est sensible au monde extérieur. Les cartes monocouche et double couche sont couramment utilisées dans les conceptions analogiques à basse fréquence inférieures à 10KHz:

1) L'alimentation sur la même couche est routiée radialement, et la somme des longueurs des lignes parallélisées;

2) Lors de l'exécution des fils de puissance et de masse, ils devraient être proches les uns des autres; poser un fil de masse sur le côté du fil de signal clé, et ce fil de masse devrait être le plus proche possible du fil de signal. De cette manière, une zone de boucle plus petite est formée et la sensibilité du rayonnement en mode différentiel aux interférences extérieures est réduite.

3) S'il s'agit d'une carte de circuit à double couche, vous pouvez poser un fil de masse le long de la ligne de signal de l'autre côté de la carte de circuit, près du fond de la ligne de signal, et la ligne devrait être aussi large que possible.

2.Laminage de panneaux à quatre couches

1) SIG-GND (PWR)-PWR (GND)-SIG;

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

Pour les deux conceptions d'empilement de cartes PCB ci-dessus, le problème potentiel est pour l'épaisseur de cartes traditionnelle de 1,6 mm (62mil). L'espacement des couches deviendra très grand, ce qui ne favorisera pas le contrôle de l'impédance, du couplage entre couches et du blindage; en particulier, le grand espacement entre les couches de masse de puissance réduit la capacité de la carte et n'est pas propice au filtrage du bruit. Habituellement utilisé dans le cas de plus de puces sur la carte. Ce schéma peut obtenir de meilleures performances SI, pour

Les performances EMI ne sont pas très bonnes, principalement contrôlées par des traces et d'autres détails. La deuxième solution est généralement utilisée lorsque la densité de la puce sur la carte est assez faible et qu'il y a assez d'espace autour de la puce. Dans ce schéma, la couche extérieure de la carte PCB est la couche de masse, et les deux couches moyennes sont la couche signal/puissance. D'un point de vue de contrôle EMI, il s'agit d'une structure PCB à 4 couches existante. Attention principale: La distance entre les deux couches moyennes de couches mixtes de signal et de puissance devrait être élargie, et la direction du câblage devrait être verticale pour éviter le crosstalk; la surface de la planche doit être correctement contrôlée pour refléter la règle 20H.

3.Laminage de panneaux à six couches

Pour la conception d'une densité de puce élevée et d'une fréquence d'horloge élevée, la conception d'un panneau à 6 couches doit être considérée. La méthode d'empilage de carte PCB recommandée est:

1) SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG; ce schéma d'empilage peut obtenir une meilleure intégrité du signal, la couche de signal est adjacente à la couche de masse, la couche de puissance et la couche de masse sont jumelées, et l'impédance de chaque couche de trace Les deux peuvent être bien contrôlées, et les deux formations peuvent bien absorber les lignes de champ magnétique.

2) GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND; Cette solution ne convient que dans le cas où la densité du dispositif n'est pas très élevée, ce type d'empilement de PCB a tous les avantages de l'empilement de la carte PCB ci-dessus, et les plans de terre des couches supérieures et inférieures sont relativement complets, peuvent être utilisés comme une meilleure couche de blindage. Par conséquent, la performance EMI est meilleure que ce schéma. En comparant le premier schéma avec le deuxième schéma, le coût du deuxième schéma augmente considérablement sur la carte PCB.