Dati PCB - Considerazioni di progettazione di impilamento di schede PCB

A quali problemi dovrebbe essere prestata attenzione nella progettazione di stackup di schede PCB? Lasciate che gli ingegneri vi dicano quanto segue. Quando fai la progettazione di impilamento di pcb, assicurati 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 tavole a due, quattro e sei strati per illustrare:

1.Laminazione di scheda PCB a lato singolo e scheda PCB a doppio lato

Per le schede a due strati, il controllo delle emissioni EMI è principalmente una questione di routing e layout. Il problema della compatibilità elettromagnetica della scheda a strato singolo e della scheda a doppio strato sta diventando sempre più evidente. La ragione principale di questo fenomeno è che l'area del circuito del segnale è troppo grande, 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 quello di ridurre l'area del loop del segnale chiave; Il segnale chiave si riferisce principalmente al segnale che genera una forte radiazione e al segnale che è sensibile al mondo esterno. Le schede a strato singolo e doppio sono comunemente utilizzate in progetti analogici a bassa frequenza inferiori a 10KHz:

1) L'alimentazione sullo stesso strato è indirizzata radialmente, e la somma delle lunghezze delle linee parallelizzate;

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

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 stackup di cui sopra, il problema potenziale è per lo spessore tradizionale del bordo di 1.6mm (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 viene 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 segnale / potenza. Da una prospettiva di controllo EMI, questa è una struttura PCB a 4 strati esistente. Attenzione principale: la distanza tra i due strati medi di strati misti di segnale e potenza dovrebbe essere allargata e la direzione del cablaggio dovrebbe essere verticale per evitare il crosstalk; l'area della scheda dovrebbe essere controllata correttamente per riflettere la regola 20H.

3.Laminazione di tavole a sei strati

Per la progettazione con alta densità di chip e alta frequenza di orologio, si dovrebbe considerare la progettazione di scheda a 6 strati. Il metodo raccomandato di impilamento della scheda PCB è:

1) SIG-GND-SIG-PWR-GND-SIG; questo schema di impilamento può ottenere una migliore integrità del segnale, lo strato di 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 Entrambi possono essere ben controllati e entrambe le formazioni possono assorbire bene le linee di campo magnetico.

2) GND-SIG-GND-PWR-SIG-GND; questa soluzione è adatta solo per il caso in cui la densità del dispositivo non è molto alta, questo tipo di impilamento di pcb ha tutti i vantaggi del impilamento di scheda di pcb sopra e i piani di terra degli strati superiore e inferiore sono relativamente completi, possono essere utilizzati come uno strato di schermazione migliore. Pertanto, le prestazioni EMI sono migliori di questo schema. Confrontando il primo schema con il secondo schema, il costo del secondo schema è notevolmente aumentato sulla scheda PCB.