Considerazioni sulla progettazione di stackup di schede PCB

Quali problemi dovrebbe essere prestata attenzione nella progettazione di Scheda PCBstack-up? Lascia che gli ingegneri ti dicano quanto segue. Quando si esegue la progettazione di stack-up, Assicurarsi di seguire due regole:

1) Ogni strato di traccia deve avere uno strato di riferimento adiacente (potenza o terra);

2) Lo strato di alimentazione principale adiacente e lo strato di terra dovrebbero essere tenuti separati per fornire una maggiore capacità di accoppiamento.

Prendiamo un esempio di schede a due, quattro e sei strati per illustrare:

1. Laminazione della scheda PCB monolaterale e della scheda PCB bifacciale

Per le schede a due strati, il controllo delle emissioni EMI è principalmente una questione di routing e layout. Il problema di compatibilità elettromagnetica della scheda a uno strato e della scheda a doppio strato sta diventando sempre più evidente. La ragione principale di questo fenomeno è che l'area del loop del segnale è troppo grande, il che non solo produce forti radiazioni elettromagnetiche, ma rende anche il circuito sensibile alle interferenze esterne. Per migliorare la compatibilità elettromagnetica della linea, il metodo semplice è ridurre l'area loop del segnale chiave; Il segnale chiave si riferisce principalmente al segnale che genera forti radiazioni e al segnale che è sensibile al mondo esterno. Le schede a singolo e doppio strato sono comunemente utilizzate in progetti analogici a bassa frequenza inferiori a 10KHz:

1) L'alimentazione elettrica sullo stesso strato è instradata radialmente e la somma delle lunghezze delle linee parallelezzate;

2) Durante l'esecuzione dei cavi di alimentazione e di terra, dovrebbero essere vicini l'uno all'altro; posare un cavo di terra sul lato del cavo di segnale chiave, e questo cavo di terra dovrebbe essere il più vicino possibile al cavo di segnale. In questo modo, si forma un'area loop più piccola e si riduce la sensibilità della radiazione in modo differenziale alle interferenze esterne.

3) Se è un circuito stampato a doppio strato, è possibile posare un filo di terra lungo la linea del segnale dall'altro lato del circuito stampato, vicino al fondo della linea del segnale e la linea dovrebbe essere il più ampia possibile.

2. Laminazione di tavole a quattro strati

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

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

Per i due progetti di stack-up di cui sopra, il problema potenziale è per lo spessore tradizionale del bordo da 1,6 mm (62mil). La spaziatura dello strato diventerà molto grande, che non favorisce il controllo dell'impedenza, dell'accoppiamento intercalare e della schermatura; In particolare, la grande distanza tra gli strati di terra di potenza riduce la capacità della scheda e non favorisce il rumore filtrante. Di solito usato nel caso di più chips sulla scheda. Questo schema può ottenere migliori prestazioni SI, per

Le prestazioni EMI non sono molto buone, principalmente controllate da tracce e altri dettagli. La seconda soluzione è solitamente utilizzata quando la densità del chip sulla scheda è abbastanza bassa e c'è abbastanza area intorno al chip. In questo schema, lo strato esterno della scheda PCB è lo strato di terra e i due strati medi sono lo strato di segnale / potenza. Da una prospettiva di controllo EMI, questa è una struttura PCB esistente a 4 strati. Attenzione principale: la distanza tra i due strati medi di segnale e gli strati misti di potenza dovrebbe essere ampliata e la direzione del cablaggio dovrebbe essere verticale per evitare crosstalk; l'area della tavola dovrebbe essere adeguatamente controllata per riflettere la regola 20H.

3. Laminazione di pannelli a sei strati

Per la progettazione con alta densità del chip e alta frequenza dell'orologio, la progettazione della scheda a 6 strati dovrebbe essere considerata. Il metodo di impilamento raccomandato è:

1) SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG; Questo schema di impilamento può ottenere una migliore integrità del segnale, lo strato del segnale è adiacente allo strato di terra, lo strato di potenza e lo strato di terra sono accoppiati e l'impedenza di ogni strato di traccia Entrambe possono essere ben controllate ed entrambe le formazioni possono assorbire bene le linee di campo magnetico.

2) GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND; this solution is only suitable for the case where the device density is not very high, Questo tipo di stack ha tutti i vantaggi dello stack di cui sopra, e i piani di terra degli strati superiore e inferiore sono relativamente completi, Può essere utilizzato come uno strato di schermatura migliore. Pertanto, il rendimento dell'IME è migliore di questo schema. Confronto del primo regime con il secondo regime, il costo del secondo regime è notevolmente aumentato su Scheda PCB.