PCB Tecnico - Quanto puoi capire il design dello stack PCB

Il numero di strati del PCB dipende dalla complessità del circuito stampato. Dal punto di vista del processo di elaborazione PCB, un PCB multistrato viene fabbricato impilando e premendo più "PCB a doppio pannello". Tuttavia, il numero di strati di un PCB multistrato, l'ordine di impilamento tra gli strati e la scelta delle piastre sono determinati dal progettista del circuito stampato. Questo è il cosiddetto "PCB stacking design".

Fattori da considerare nella progettazione di stackup PCB

Il numero di strati e il design PCB laminato di un progetto PCB dipende dai seguenti fattori:

1. costo hardware: Il numero di strati PCB è direttamente correlato al costo hardware finale. Più strati, più alto è il costo dell'hardware. I PCB hardware rappresentati dai prodotti di consumo hanno generalmente il limite massimo per il numero di strati, come i prodotti per computer portatili. Il numero di strati PCB della scheda principale è di solito 4 ~ 6 strati, raramente più di 8 strati;

2. Uscita di componenti ad alta densità: componenti ad alta densità rappresentati da dispositivi confezionati BGA. Il numero di strati in uscita di tali componenti determina fondamentalmente il numero di strati di cablaggio della scheda PCB;

3. controllo qualità del segnale: Per la progettazione PCB in cui i segnali ad alta velocità sono concentrati, se l'attenzione è sulla qualità del segnale, allora è necessario ridurre il cablaggio a strato adiacente per ridurre la conversazione incrociata tra i segnali. In questo momento, il numero di strati di cablaggio e il numero di strati di riferimento (strato di terra o Il rapporto di strato di potenza) è preferibilmente 1: 1, il che aumenterà il numero di strati di progettazione PCB; al contrario, se il controllo della qualità del segnale non è obbligatorio, lo schema di strati di cablaggio adiacente può essere utilizzato per ridurre il numero di strati PCB;

4. definizione schematica del segnale: la definizione schematica del segnale determinerà se il cablaggio PCB è "liscio", la scarsa definizione schematica del segnale causerà irregolarità del cablaggio PCB e aumenterà il numero di strati di cablaggio;

5. base della capacità di elaborazione del produttore PCB: i progettisti PCB devono dare piena considerazione alla base della capacità di elaborazione del produttore PCB per la progettazione di impilamento (metodo di impilamento, spessore della pila, ecc.) data dal progettista PCB, come: flusso di elaborazione, capacità delle apparecchiature di elaborazione e modello di piastra PCB comunemente usato e così via.

La progettazione di impilamento PCB deve cercare priorità ed equilibrio tra tutti i fattori di influenza di progettazione di cui sopra.

Regole generali della progettazione di stackup PCB

1. Lo strato di terra e lo strato di segnale dovrebbero essere strettamente accoppiati, il che significa che la distanza tra lo strato di terra e lo strato di potenza dovrebbe essere il più piccolo possibile e lo spessore dielettrico dovrebbe essere il più piccolo possibile per aumentare la capacità tra lo strato di potenza e lo strato di terra (se non capite qui), si può pensare al condensatore piatto, la dimensione del condensatore è inversamente proporzionale alla spaziatura).

2. I due livelli di segnale non dovrebbero essere direttamente adiacenti l'uno all'altro per quanto possibile, in modo che il segnale crosstalk è probabile che si verifichi, che influisce sulle prestazioni del circuito.

3. per i circuiti stampati multistrato, quali le schede a 4 strati e le schede a 6 strati, è generalmente richiesto che lo strato di segnale sia il più vicino possibile a uno strato elettrico interno (strato di terra o strato di potenza), in modo che il rivestimento di rame di grande area dello strato elettrico interno possa essere utilizzato per raggiungere Shield il ruolo dello strato di segnale, evitando così efficacemente la conversazione incrociata tra gli strati del segnale.

4. per lo strato di segnale ad alta velocità, è generalmente situato tra due strati elettrici interni. Lo scopo di questo è quello di fornire un efficace strato di schermatura per i segnali ad alta velocità da un lato e, dall'altro, di limitare i segnali ad alta velocità a due strati elettrici interni. Tra i livelli, ridurre le interferenze ad altri livelli di segnale.

5. Considerare la simmetria della struttura laminata.

6. Gli strati elettrici interni a terra multipli possono ridurre efficacemente l'impedenza di messa a terra.

Struttura di stack consigliata

1. Posare tracce ad alta frequenza sullo strato superiore per evitare l'introduzione di induttanza dovuta all'uso di vias durante tracce ad alta frequenza. Sull'isolatore di livello superiore e la linea dati del circuito di trasmissione e ricezione sono direttamente collegati con tracce ad alta frequenza.

2. posizionare un piano di terra sotto la linea del segnale ad alta frequenza per controllare l'impedenza della linea di collegamento di trasmissione e anche fornire un percorso di induttanza molto basso per la corrente di ritorno al flusso.

3. Posizionare il piano di potenza sotto il piano di terra. Questi due strati di riferimento formano un condensatore bypass aggiuntivo ad alta frequenza di circa 100pF/inch2.

4. Disporre i segnali di controllo a bassa velocità sullo strato inferiore. Queste linee di segnale hanno un ampio margine per resistere alla discontinuità di impedenza causata dalla via, quindi è più flessibile.

Riesci a capire la progettazione di stackup PCB

â150²Esempiodi progettazione in laminato a quattro strati

Se è necessario aggiungere uno strato di alimentazione (Vcc) o uno strato di segnale, il secondo set aggiunto di strati di alimentazione/strati di terra deve essere impilato simmetricamente. In questo modo, la struttura laminata laminata è stabile e il bordo non si deformerà. I piani di potenza di diverse tensioni dovrebbero essere vicini al piano di terra per aumentare i condensatori bypass ad alta frequenza per sopprimere il rumore.

Promemoria: C'è un altro strato qui, che significa utilizzare un PCB numerato pari ed evitare di utilizzare strati numerati dispari. Perché i circuiti stampati numerati dispari sono facili da piegare.