精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
PCB校正は最近PCBの特性インピーダンスに関する記事を書いた. この記事では、プロセスの変化が実際のインピーダンスがどのように変化するかを説明します, そして、この現象を予測する正確なフィールドソルバーを使用する方法. 私は、手紙の中で、プロセス変更がないとしても指摘した, 他の要因は、実際のインピーダンスが非常に異なる原因になるでしょう. 設計時 高速回路基板, 自動設計ツールは時々この明白ではなく非常に重要な問題を見つけることができない. しかし, いくつかの措置がデザインの初期段階で取られる限り, この問題は避けることができる. 私はこのテクニックを「防御設計」と呼びます.
PCB proofing stacking number problem
A good laminated structure is the best preventive measure for most signal integrity problems and EMC problems, そして、それは人々によって最も誤解されます. ここでプレイするいくつかの要因があります, そして、1つの問題を解決する良い方法は、他の問題を悪化させるかもしれません. 多くのシステム設計ベンダーは、その中に少なくとも1つの連続的な平面がなければならないことを示唆します 回路基板 特性インピーダンスと信号品質を制御する. コストが手頃である限り, これはよい提案だ. EMCのコンサルタントは、電磁波放射および電磁干渉に対する感度を制御するために、接地層または接地層を外側層に配置することを推奨する. これは、特定の条件の下で良い提案でもあります.
しかし, 過渡電流により, いくつかの一般的なデザインでは、この方法は面倒かもしれない. ファースト, パワープレーンの簡単なケースを見てみましょう/グランドプレーン：コンデンサとして見ることができる .電力層と接地層はキャパシタの2つの板であると考えられる. 大きな容量値を得る, it is necessary to move the two plates closer (distance D) and increase the dielectric constant (εr). 容量が大きい, インピーダンスが低い, それはノイズを抑えることができるので. 他の層がどのように配置されても, 主電源層および接地層は、隣接していると共に、スタック130の中央にあるべきである. パワー層と接地層との間の距離が大きい場合, それは大きな電流ループを引き起こし、多くの雑音をもたらす. 8層板用, placing the power layer on one side and the ground layer on the other side will cause the following problems:
1. 最大のクロストーク. 相互キャパシタンスの増加のために, 信号層間のクロストークは、層自体のクロストークよりも大きい.
2. 最大の循環. 電流は、電源プレーンのまわりで流れて、信号に平行に流れます, 大量の電流が主パワープレーンに入り、グランドプレーンを通って戻る. 循環電流の増加によりEMC特性が劣化する.
3. インピーダンス制御損失. 信号は制御層から遠い, 他の導体によるインピーダンス制御の精度は低い.
4. はんだショート回路が発生しやすいので, それは、製品のコストを増加させるかもしれません.
パフォーマンスとコストの妥協選択をしなければならない. この理由から, 私は、デジタルを手配する方法について話します 回路基板 最良のSiおよびEMC特性を得るために.
PCBの各層の分布は、一般的に対称である. 私の謙虚な意見で, つ以上の信号層は互いに隣接して配置されるべきではないotherwise, Si上の制御は大きく失われる. 内部信号層を対称的に配置することは最適である. いくつかの信号がSMTデバイスに配線される必要がない限り, 外層上の信号配線を最小化する必要がある.
For 回路基板 with more layers, この配置方法を何度も繰り返すことができます .また、追加のパワー層および接地層を追加することも可能であるつの電力層の間に信号層のペアがないことが保証される限り.
高速信号の配線は、同じ対の信号層に配置されるべきであるこの原理がSMTデバイスの接続に違反しなければならない限り. All traces of a signal should have a common return path (that is, the ground plane). There are two ideas and methods to judge what two layers can be regarded as a pair:
1. 等しい距離での戻り信号が正確に同じであることを保証する. これは、信号が内部接地面の両側に対称的にルーティングされるべきであることを意味する. この利点は、インピーダンスおよび循環電流を制御することが容易であることである欠点としては、地上に多くのビアがあることである, そして、役に立たない層があります.
2. 隣接する配線の2つの信号層. The advantage is that the vias in the ground layer can be controlled to a minimum (using buried vias); the disadvantage is that the effectiveness of this method is reduced for some key signals.
私は、第2の方法を使うのが好きです. 素子駆動信号及び受信信号の接地接続は、信号配線層14に隣接する層に直接接続することが好ましい. 簡単な配線原理として, the surface wiring width in inches should be less than one-third of the drive rise time in nanoseconds (for example, の配線幅 高速TTL is 1 inch).
それが複数の電源によって供給されるならば, 電源配線の間に接地層を設ける必要がある. コンデンサを形成しない, 電源間のAC結合を引き起こさないように.
これらの対策は全て循環と漏話を減らすためである, インピーダンス制御能力を強化する. 接地面はまた、効果的なEMC「遮蔽ボックス」を形成する. 特性インピーダンスへの影響を考慮する前提で, 使用されていない表面積は、接地層にすることができる.
