Technologie PCB - Principes de conception PCB multicouche

Principes de conception PCB multicouche

Les cartes PCB multicouches sont généralement utilisées dans des systèmes haute vitesse et haute performance, dont certains sont utilisés dans des plans de référence d'alimentation ou de mise à la terre, qui sont généralement des plans pleins sans séparateurs. Quelles que soient l'utilisation et la tension de ces couches, elles serviront de voies de retour de courant pour les traces de signal adjacentes. Construire un bon chemin de retour de courant à faible impédance et surtout planifier rationnellement la conception de ces plans de référence. Ceci est représenté dans une configuration d'empilement PCB multicouche typique. Les couches de signal sont majoritairement situées entre ces couches solides métalliques de plan de référence formant des lignes de ruban symétriques ou des lignes de ruban asymétriques. En outre, les faces supérieure et inférieure (supérieure et inférieure) de la plaque sont principalement utilisées pour placer les Plots d'assemblage. Ils ont également quelques traces de signal sur eux, mais ils ne devraient pas être trop longs pour réduire le rayonnement direct des traces.

P est généralement utilisé pour désigner une couche plane de référence; S représente la couche de signal; T représente la couche supérieure; B Représente le rez - de - chaussée. Ci - dessous est un morceau de carte PCB de 12 couches pour illustrer la structure et la disposition de la carte PCB multicouche, comme le montre la figure 6 - 14 - Voici quelques principes pour la conception de PCB multicouches.

1. Régler la tension continue dans le plan de référence: une mesure importante pour résoudre l'intégrité de l'alimentation est l'utilisation de condensateurs de découplage. Les condensateurs de découplage ne peuvent être placés que sur les couches supérieure et inférieure du PCB. L'effet du condensateur de découplage sera fortement affecté par les lignes, les Plots et les perçages fortement affectés par la connexion, nécessitant que les traces de connexion du condensateur de découplage soient aussi courtes et larges que possible et que les perçages soient aussi courts que possible. Comme illustré, la deuxième couche est agencée pour alimenter un dispositif numérique à haut débit tel qu'un processeur; Le quatrième niveau est mis en place comme un sol numérique à grande vitesse; Et l'alimentation découplée est placée sur la couche supérieure de la carte PCB; C'est un design plus raisonnable. De plus, essayez de vous assurer que les traces de signaux pilotées par le même dispositif à grande vitesse utilisent la même couche de puissance que le plan de référence et que cette couche de puissance est l'alimentation du dispositif à grande vitesse. Déterminer un plan de référence Multi - puissance: la couche multi - puissance sera divisée en plusieurs zones physiques avec des tensions différentes. Comme le montre la figure, la couche 11 est affectée à la couche multi - puissance, puis aux signaux de la couche 10 et de la couche inférieure à proximité. Le courant rencontrera un chemin de retour indésirable, ce qui entraînera l'apparition d'un écart dans le chemin de retour. Pour les signaux à grande vitesse, cette conception déraisonnable du chemin de retour peut entraîner de graves problèmes. Le câblage du signal à grande vitesse doit donc être éloigné du plan de référence Multi - puissance. Plusieurs couches de cuivre mises à la terre peuvent réduire efficacement l'impédance de la carte PCB et réduire le mode commun EMI. La couche de signal doit être étroitement couplée au plan de référence adjacent (c'est - à - dire que l'épaisseur diélectrique entre la couche de signal et la couche de cuivre adjacente doit être faible); Le cuivre d'alimentation et le cuivre de mise à la terre doivent être étroitement couplés. Conception rationnelle des combinaisons de câblage: pour compléter le câblage complexe, la conversion de couche en couche du câblage de la carte PCB multicouche est inévitable, et les deux couches traversées par le même chemin de signal sont appelées « combinaisons de câblage». Lors de la commutation entre les couches de signal, il est nécessaire de s'assurer que le courant de retour peut circuler en douceur d'un plan de référence à l'autre. En effet, la conception combinée de câblage la plus courante consiste à éviter que le courant de retour ne circule d'un plan de référence à l'autre, mais simplement d'une surface à l'autre du plan de référence. Comme le montre la figure, les couches 3 et 5, les couches 5 et 7 et les couches 7 et 9 peuvent toutes être utilisées comme combinaisons de câblage. Cependant, l'utilisation des couches 3 et 9 comme combinaison de câblage n'est pas une conception raisonnable. Il nécessite un courant de retour couplé de la couche 4 à la couche 6, puis de la couche 6 à la couche 8. Ce chemin est pour le reflux. Il n'est pas lisse. Bien qu'il soit possible de réduire le rebond de masse en plaçant des condensateurs de découplage au voisinage des Vias ou en réduisant l'épaisseur du diélectrique entre les plans de référence, cette stratégie n'est pas optimale et peut ne pas être mise en oeuvre dans un système réel. Définir la direction de câblage: sur la même couche de signal, assurez - vous que la plupart des directions de câblage sont cohérentes et orthogonales à celles des couches de signal adjacentes. Comme le montre la figure, le sens de câblage des couches 3 et 7 peut être réglé dans une direction "Nord - Sud" et celui des couches 5 et 9 dans une direction "est - Ouest".

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