Leiterplattentechnisch - Wie wählt man das Stapelschema von Multilayer PCB aus?

1. Stapelschema 1: top, gnd2, pwr3, bottom

Dieses System ist die gängige 4-stufige Lösung in der Branche. Unter der Oberseite befindet sich eine perfekte Erdungsebene, die die Verdrahtungsschicht ist. Wenn die Schichtdicke eingestellt wird, sollte die Dicke der Kernplatte zwischen der Masseebene-Schicht und der Leistungsebene-Schicht nicht zu dick sein, um die verteilte Impedanz der Stromversorgung und der Masseebene zu verringern und den Flächenkapazitätsfiltereffekt sicherzustellen.

2. Stapelschema 2: oben, pwr2, gnd3 und unten

Wenn die Hauptkomponentenoberfläche in der unteren Schicht oder die Schlüsselsignalleitung in der unteren Schicht ausgebildet ist, sollte die dritte Schicht in einer vollständigen Grundebene angeordnet sein. Wenn die Schichtdicke eingestellt ist, sollte die Dicke der Kernplatte zwischen der Grundebene-Schicht und der Leistungsebene-Schicht nicht zu dick sein.

3. Stapelschema 3: GND1, S2, S3, gnd4 und pwr4

Dieses Schema wird normalerweise beim Design von Schnittstellenfilterplatine und Backplane verwendet. Da es keine Leistungsebene in der gesamten Platine gibt, sind GND und PGND auf der Schicht bzw. der vierten Schicht angeordnet. Nur eine geringe Anzahl von kurzen Drähten ist in der Oberflächenschicht (oberste Schicht) erlaubt. In ähnlicher Weise legen wir Kupfer auf die Verdrahtungsschichten S02 und S03, um die Referenzebene und Steuerstapelsymmetrie der Oberflächenverdrahtung sicherzustellen.

Stapeln von Mehrschichtige Leiterplatte

Entwurfsschema der sechslagigen Plattenlaminierung

1. Stapelschema 1: oben, gnd2, S3, pwr4, gnd5 und unten. Dieses Schema ist die gängige 6-Schicht-Lösung in der Industrie, mit 3-Verdrahtungsschichten und 3-Referenzebenen. Die Stärke des Kerns zwischen Schicht 4 und Schicht 5 sollte nicht zu dick sein, um eine niedrigere Impedanz der Übertragungsleitung zu erzielen. Niedrige Impedanz kann die Entkopplungswirkung der Stromversorgung verbessern.

Die dritte Schicht ist die Verdrahtungsschicht. Hochrisikodrähte wie Taktleitungen müssen in dieser Schicht verlegt werden, um die Signalintegrität zu gewährleisten und EMI-Energie zu widerstehen. Die untere Schicht ist die zweitbeste Verdrahtungsschicht. Die oberste Schicht ist die verdrahtbare Schicht.

2. Stapelschema 2: oben, gnd2, S3, S4, pwr5 und unten. Wenn sich zu viele Drähte auf der Leiterplatte befinden und die drei Verdrahtungsschichten nicht richtig angeordnet werden können, kann dieses Stapelschema übernommen werden. Es gibt vier Verdrahtungsschichten und zwei Bezugsebenen in diesem Schema, aber es gibt zwei Signalschichten zwischen der Leistungsebene und der Erdungsebene, und es gibt keine Stromentkopplung zwischen der Stromversorgungsebene und der Erdungsebene.

Da die dritte Schicht nahe der Erdungsebene liegt, ist es die Verdrahtungsschicht, und Hochrisikoleitungen wie Uhr sollten angeordnet werden. Die erste, die vierte und die sechste Schicht sind die Verdrahtungsschicht.

3. Stapelschema 3: oben, S2, gnd3, pwr4, S5 und unten. Dieses Schema hat auch vier Verdrahtungsschichten und zwei Bezugsebenen. Die Leistungsebene zur Grundebene dieser Struktur nimmt eine kleine Abstandsstruktur an, die niedrigere Leistungsimpedanz und einen besseren Leistungsentkopplungseffekt zur Verfügung stellen kann.

Die obere und untere Schicht sind schlechte Verdrahtungsschichten. Die zweite Schicht in der Nähe der Erdungsebene ist die Verdrahtungsschicht, mit der risikoreiche Signalleitungen wie Uhren verlegt werden können. Unter der Bedingung, HF-CO-Strompfad sicherzustellen, kann Schicht 5 auch als Verdrahtungsschicht anderer Hochrisikosignalleitungen verwendet werden. Kreuzverdrahtung wird in Schichten 1 und 2, 5 und 6 verwendet.

Entwurf des 8-lagigen Laminats

1. Stapelschema 1: oben, gnd2, S3, gnd4, pwr5, S6, gnd7 und unten. Dieses Schema ist das Hauptschichtauswahlschema für die aktuelle 8-Lagen-Leiterplatte in der Industrie, mit 4-Verdrahtungsschichten und 4-Referenzebenen. Die Signalintegrität und EMV-Eigenschaften dieser gestapelten Struktur sind beide gut, und der Entkopplungseffekt der Stromversorgung kann erhalten werden.

Die obere und untere Schicht sind EMI-leitfähige Schichten. Schicht 3 und Schicht 6 benachbarte Schichten sind Referenzebenen, ja, Verdrahtungsschichten. Die dritte Schicht ist die Grundebene, also die Routing-Ebene. Die Dicke der Kernplatte zwischen Schicht 4 und Schicht 5 sollte nicht zu dick sein, um eine niedrigere Übertragungsleitungsimpedanz zu erhalten, die den Entkopplungseffekt der Stromversorgung verbessern kann.

2. Stapelschema 2: oben, gnd2, S3, pwr4, gnd5, S6, pwr7 und unten. Verglichen mit Schema 1 ist dieses Schema für die Situation anwendbar, in der es viele Arten von Stromquellen gibt und eine Energieebene dies nicht handhaben kann. Die dritte Schicht ist die Verdrahtungsschicht. Die Hauptstromversorgung sollte in der vierten Schicht angeordnet sein, die an die Haupterde angrenzend sein kann.

Um den Entkopplungseffekt der Stromversorgung zu verbessern, sollte das gemahlene Kupfer in der unteren Schicht gepflastert werden. Um PCB auszugleichen und Verzug zu reduzieren, muss die oberste Schicht auch mit Kupfer bedeckt werden.

3. Stapelschema 3: oben, S2, gnd3, S4, S5, pwr6, S7 und unten. Dieses Schema hat sechs Verdrahtungsschichten und zwei Bezugsebenen. Die Stromversorgungsentkopplungseigenschaften dieser gestapelten Struktur sind sehr schlecht, und der EMI-Unterdrückungseffekt ist auch sehr schlecht. Die obere und untere Schicht sind Verdrahtungsschichten mit schlechten EMI-Eigenschaften. Die zweite und vierte Schicht nahe der Erdungsebene sind die Verdrahtungsschichten von Taktleitungen, und Kreuzverdrahtung muss angenommen werden.

Schichten 5 und 7 nahe der Leistungsebene sind akzeptable Verdrahtungsschichten. Dieses Schema wird normalerweise bei der Konstruktion von 8-Schicht Backplane mit weniger Chip-Geräten verwendet. Da es nur Sockel auf der Oberflächenschicht gibt, kann die Oberflächenschicht großflächig mit Kupfer bedeckt werden.