PCB Tecnico - Stack-up design nella progettazione e layout PCB

Prima di progettare un circuito stampato PCB multistrato, il progettista deve prima determinare la struttura del circuito utilizzato in base alla scala del circuito, alle dimensioni del circuito e ai requisiti di compatibilità elettromagnetica (EMC), cioè decidere se utilizzare 4 strati, 6 strati o più strati di circuiti stampati. Dopo aver determinato il numero di strati, determinare dove posizionare gli strati elettrici interni e come distribuire diversi segnali su questi strati. Questa è la scelta della struttura di stack PCB multistrato. La struttura laminata è un fattore importante che influisce sulle prestazioni EMC della scheda PCB ed è anche un mezzo importante per sopprimere le interferenze elettromagnetiche. Questa sezione introdurrà il contenuto pertinente della struttura dello stack della scheda PCB multistrato. Dopo aver determinato il numero di strati di potenza e terra e il numero di strati di segnale, la loro disposizione relativa è un argomento che ogni ingegnere PCB non può evitare;

Principi generali della disposizione dei livelli:

1. Per determinare la struttura laminata della scheda PCB multistrato, molti fattori devono essere considerati. Dal punto di vista del cablaggio, più strati, migliore è il cablaggio, ma anche il costo e la difficoltà della produzione di schede aumenteranno. Per i produttori, se la struttura laminata è simmetrica o meno è l'attenzione che deve essere prestata quando vengono prodotte schede PCB, quindi la scelta del numero di strati deve considerare le esigenze di tutti gli aspetti per ottenere il miglior equilibrio. Per i progettisti esperti, dopo aver completato il pre-layout dei componenti, si concentreranno sull'analisi del collo di bottiglia del cablaggio PCB. Combinare con altri strumenti EDA per analizzare la densità di cablaggio del circuito stampato; sintetizzare quindi il numero e i tipi di linee di segnale con requisiti di cablaggio speciali, come linee differenziali, linee di segnale sensibili, ecc., per determinare il numero di strati di segnale; poi in base al tipo di alimentazione, isolamento e anti-interferenza I requisiti per determinare il numero di strati elettrici interni. In questo modo, il numero di strati dell'intero circuito è fondamentalmente determinato.

2. il fondo della superficie del componente (il secondo strato) è il piano di terra, che fornisce lo strato di schermatura del dispositivo e il piano di riferimento per il cablaggio superiore; lo strato sensibile del segnale dovrebbe essere adiacente a uno strato elettrico interno (strato di potenza interna/terra), utilizzando il grande strato elettrico interno pellicola di rame per fornire schermatura per lo strato del segnale. Lo strato di trasmissione del segnale ad alta velocità nel circuito dovrebbe essere uno strato intermedio del segnale e inserito tra due strati elettrici interni. In questo modo, il film di rame dei due strati elettrici interni può fornire schermatura elettromagnetica per la trasmissione del segnale ad alta velocità e, allo stesso tempo, può limitare efficacemente la radiazione del segnale ad alta velocità tra i due strati elettrici interni senza causare interferenze esterne.

3. tutti gli strati di segnale sono il più vicino possibile al piano di terra;

4. Cercate di evitare due strati di segnale direttamente adiacenti l'uno all'altro; è facile introdurre crosstalk tra gli strati di segnale adiacenti, con conseguente guasto della funzione del circuito. L'aggiunta di un piano di terra tra i due livelli di segnale può efficacemente evitare il crosstalk. 5. l'alimentatore principale è il più vicino possibile ad esso corrispondente;

6. Prendere in considerazione la simmetria della struttura laminata.

7. Per il layout di livello della scheda madre, è difficile per la scheda madre esistente controllare il cablaggio parallelo a lunga distanza. Per la frequenza di funzionamento a livello di scheda superiore a 50MHZ (fare riferimento alla situazione sotto 50MHZ, rilassarsi adeguatamente), si raccomanda il principio di layout:

La superficie del componente e la superficie di saldatura sono un piano di terra completo (scudo);

Nessun cablaggio parallelo adiacente;

Tutti gli strati di segnale sono il più vicino possibile al piano di terra;

Il segnale chiave è adiacente al terreno e non attraversa la partizione.

Nota: Quando si configurano gli strati specifici del PCB, i principi di cui sopra dovrebbero essere padroneggiati in modo flessibile. Sulla base della comprensione dei principi di cui sopra, in base ai requisiti reali della singola scheda, ad esempio: se è richiesto uno strato di cablaggio chiave, alimentazione elettrica, divisione piano di terra, ecc., Determinare la disposizione degli strati e non semplicemente copiarlo o attaccarlo affatto.

8. Gli strati elettrici interni a terra multipli possono ridurre efficacemente l'impedenza di messa a terra. Ad esempio, lo strato di segnale A e lo strato di segnale B utilizzano piani di terra separati, che possono ridurre efficacemente le interferenze in modalità comune.