A nagy sebességű és bonyolult áramkör-tervezésben elterjedt négynél több réteg használata. Hogyan válasszuk ki a megfelelő köteget? Ez a cikk a gyakran használt nyomtatott áramköri lapokat elemzi.
Négyrétegű PCB stack-up tervezési terv
NYÁK egymásra rakása 1 opcionális:
Felső, GND2, PWR3, ALUL
Ez a szabványos 4 rétegű megoldás az ipar számára. A készülék fő felülete alatt, amely egyben a huzalozási réteg is, egy komplett és szilárd alaplap található.
A tápsík és az alapsík rétegek közötti mag vastagsága a rétegvastagság beállításakor nem lehet túl vastag. Ez csökkenti a tápsík és az alapsíkok által elosztott impedanciát, és biztosítja a síkbeli kapacitásszűrő hatás elérését.
NYÁK egymásra rakása 2 opcionális:
Felső, GND3, PWR2, ALUL
A harmadik réteget alapsíkra kell helyezni, ha a BOTTOM réteg a főkomponens felülete, vagy ha a jelvezetékek ott helyezkednek el.
A rétegvastagság beállításakor a maglemez vastagságát az alapsík és a teljesítménysík rétegei között minimálisra kell csökkenteni.
NYÁK egymásra rakása 3 opcionális:
GND1, S2, S3, GND4/PWR4
Ezt a megoldást interfészszűrő kártyákhoz és hátlaptervezésekhez használják. A GND és a PGND elrendezhető az első és a negyedik rétegen, mivel a táblán nincs energiagazdálkodási terv.
A felső rétegen (felszíni rétegen) csak néhány rövid vonal használható. Az S02 és S03 huzalozási rétegekre is rezet helyeznek a szimmetria szabályozása és a felületi huzalozási sík megőrzése érdekében.
Hatrétegű nyomtatott áramköri lapok egymásra helyezésének tervezési terve
NYÁK egymásra rakása 1 opcionális:
FELSŐ, GND2, S3, PWR4, GND5, alsó
Ez a szabványos 6 rétegű megoldás az ipar számára. 3 bekötési réteggel és 3 referenciasíkkal rendelkezik. Fontos, hogy a tábla vastagsága a negyedik és az ötödik réteg között ne haladjon meg egy bizonyos határt az alacsony távvezetéki impedancia elérése érdekében.
Az alacsony impedancia növelheti a tápegység szétválasztási képességét.
Ez a 3. réteg a huzalozási réteg. Ebben a rétegben kell elhelyezni a nagy kockázatú vezetékeket, például az órasorokat, hogy fenntartsák a jel integritását és ellenálljanak az elektromágneses energiának. A következő legjobb réteg az útválasztáshoz az alsó réteg. A legfelső réteg irányítható.
NYÁK egymásra rakása 2 opcionális:
TOP, GND2, S3, S4, PWR5, ALUL
Ezt a halmozási megoldást akkor használják, ha túl sok a nyom, és lehetetlen a három vezetékréteg elrendezése.
A megoldás négy huzalozási réteget, két referenciasíkot és két jelréteget tartalmaz a táp- és a földsík között. A teljesítménysík nincs leválasztva a talajrétegről.
A 3. réteg az alapsík közelében van, ezért ez az a réteg, amelyet nagy kockázatú vezetékekhez, például órákhoz kell használni. Az útválasztási rétegek 1, 4 és 6 rétegűek.
NYÁK egymásra rakása 3 opcionális:
TOP, S2, GND3, PWR4, S5, ALUL
Ennek a megoldásnak négy huzalozási rétege és két referenciasíkja van.
Ennek a szerkezetnek kis távolságú teljesítménysíkja/alaprajza van, ami csökkentett teljesítményimpedanciát és optimális teljesítményleválasztást biztosít.
A felső és az alsó rossz vezetékréteg. A huzalozási réteg az alapsíkhoz legközelebb eső második rétegben található. Használható nagy kockázatú jelekhez, például órákhoz.
Az 5. réteg magas kockázatú jelekhez használható, ha az RF út biztosított. A kereszthuzalozás 1, 2, 5 és 6 rétegen javasolt.
Nyolcrétegű nyomtatott áramköri lapok egymásra helyezésének tervezési terve
NYÁK egymásra rakása 1 opcionális:
TOP、GND2、S3、GND4、PWR5、S6、GND7、BOTTOM
Ez a legelterjedtebb rétegezési megoldás nyolcrétegű nyomtatott áramköri lapokhoz, amelyeknek négy huzalozási rétege és négy referenciasíkja van. Ez a PCB stackupsd struktúra képes elérni a legjobb teljesítményleválasztást, és kiváló EMC- és jelintegritási jellemzőkkel rendelkezik.
A felső és alsó rétegek EMI-irányíthatók. A 3. réteg és a 6. réteg szomszédos rétegei is referenciasíkok, tehát huzalozási rétegek. A 3. réteg mindkét szomszédos rétege alapsík. Ezért ezek huzalozási rétegek. Fontos, hogy a 4. réteg és az 5. réteg közötti mag vastagsága ne haladjon meg egy bizonyos határt. Ez alacsonyabb átviteli impedanciát tesz lehetővé, ami javítja a tápegység szétválasztását.
NYÁK egymásra rakása 2 opcionális:
TOP、GND2、S3、PWR4、GND5、S6、PWR7、BOTTOM
Az 1. megoldáshoz képest ez egy olyan megoldás, amely jól működik olyan helyzetekben, amikor sok különböző típusú áramforrás van, és egyetlen tápsík nem tudja kezelni őket. A kábelezési réteg 3. réteg. A fő tápegység a negyedik emeleten, a földdel szomszédos lehet.
A hetedik rétegen két részre osztott tápegység található. A tápegység szétválasztásának javítása érdekében az alsó réteget őrölt rézből kell készíteni. A PCB kiegyensúlyozására és a felső réteg vetemedésének csökkentésére őrölt rezet is kell használni.
NYÁK egymásra rakása 3 opcionális:
TOP、S2、GND3、S4、S5、PWR6、S7、BOTTOM
Ez a megoldás hat huzalozási rétegből, két referenciasíkból áll. Ez a PCB stackupsd struktúra nagyon gyenge teljesítményleválasztási tulajdonságokkal rendelkezik, és nagyon gyenge az EMI elnyomása is.
A felső és alsó rétegek EMI-jellemzői rosszak. A 2. és 4. réteghez az alaprajz mellett kereszthuzalozás javasolt.
Az 5. és 7. réteg, közvetlenül a Power Plane mellett, elfogadható. Ezt a megoldást a kevesebb SMD-vel rendelkező 8 rétegű kialakításokhoz használják. Tekintettel arra, hogy csak aljzatok vannak, nagy mennyiségű rezet lehet a felületre fektetni.
Következtetés:
Nincs univerzális megoldás az összetett PCB-tervezésben. A kiválasztott felépítés az áramkör összetettségétől, a jeligényektől és a teljesítmény szempontjaitól függ. Az egyes halmozási tervek ismerete lehetővé teszi a tervezők számára, hogy megalapozottabb döntéseket hozzanak a projekt céljaikkal összhangban. A kompromisszumok gondos mérlegelésével olyan NYÁK-verem hozható létre, amely megfelel minden műszaki követelménynek, de megbízható végtermék teljesítményt is nyújt.
