Ngăn xếp tốt nhất có thể với PCB bốn lớp?

Tôi đang thiết kế PCB 4 lớp và tôi biết rằng việc xếp chồng tiêu chuẩn là

1. Tín hiệu
2. GND
3. VCC
4. Ca sĩ

(GND và VCC có thể được chuyển đổi tùy thuộc vào lớp có nhiều tín hiệu hơn)

Vấn đề là, tôi không thực sự muốn kết nối tất cả các chân nối đất thông qua vias, có quá nhiều trong số chúng! có lẽ vì tôi chưa quen với PCB 4 lớp, dù sao, tôi đã đọc một lời khuyên của Henry W. Ott về một chồng lên khác

1. GND
2. Tín hiệu
3. Tín hiệu
4. GND

(Trường hợp nguồn điện được định tuyến với các dấu vết rộng trên các mặt phẳng tín hiệu)

Theo ông, đây là cách xếp chồng tốt nhất có thể với PCB bốn lớp, vì những lý do sau:

1.Signal layer liền kề với mặt phẳng mặt đất.

2. Các lớp ký hiệu được liên kết chặt chẽ (đóng) với các mặt phẳng liền kề của chúng.

3. Các mặt phẳng mặt đất có thể đóng vai trò là lá chắn cho các lớp tín hiệu bên trong. (Tôi nghĩ rằng điều này đòi hỏi phải khâu ??)

4.Nhiều máy bay mặt đất hạ thấp trở kháng mặt đất (mặt phẳng tham chiếu) của bảng và giảm bức xạ chế độ chung. (không thực sự hiểu điều này)

Một vấn đề là nói chuyện chéo, nhưng tôi thực sự không có bất kỳ tín hiệu nào trong lớp thứ ba, vì vậy tôi không nghĩ rằng corss-talk sẽ là một vấn đề với sự chồng chất này, tôi có đúng trong giả định của mình không?

Lưu ý: Tần số cao nhất là 48 MHz, trên bo mạch cũng có mô-đun wifi.

Bạn sẽ ghét chính mình nếu bạn xếp chồng lên số hai;) Có thể điều đó thật khắc nghiệt nhưng đó sẽ là một PITA làm lại một bảng với tất cả các tín hiệu nội bộ. Đừng sợ vias.

Hãy giải quyết một số câu hỏi của bạn:

1.Signal layer liền kề với mặt phẳng mặt đất.

Ngừng suy nghĩ về các mặt phẳng mặt đất, và suy nghĩ nhiều hơn về các mặt phẳng tham chiếu. Một tín hiệu chạy trên mặt phẳng tham chiếu, có điện áp xảy ra tại VCC sẽ vẫn quay trở lại mặt phẳng tham chiếu đó. Vì vậy, đối số bằng cách nào đó có tín hiệu của bạn chạy qua GND và không phải VCC tốt hơn về cơ bản là không hợp lệ.

2. Các lớp ký hiệu được liên kết chặt chẽ (đóng) với các mặt phẳng liền kề của chúng.

Xem số một Tôi nghĩ rằng sự hiểu lầm về chỉ các máy bay GND đưa ra đường quay trở lại dẫn đến quan niệm sai lầm này. Những gì bạn muốn làm là giữ tín hiệu của bạn gần với các mặt phẳng tham chiếu của chúng và ở trở kháng chính xác không đổi ...

3. Các mặt phẳng mặt đất có thể đóng vai trò là lá chắn cho các lớp tín hiệu bên trong. (Tôi nghĩ rằng điều này đòi hỏi phải khâu ??)

Vâng, bạn có thể cố gắng tạo một cái lồng như thế này tôi đoán, cho bảng của bạn, bạn sẽ nhận được kết quả tốt hơn giữ dấu vết của bạn ở độ cao thấp nhất có thể.

4.Nhiều máy bay mặt đất hạ thấp trở kháng mặt đất (mặt phẳng tham chiếu) của bảng và giảm bức xạ chế độ chung. (không thực sự hiểu điều này)

Tôi nghĩ rằng bạn đã lấy điều này có nghĩa là càng nhiều máy bay gnd tôi càng tốt, điều đó không thực sự đúng. Điều này nghe giống như một quy tắc của ngón tay cái đối với tôi.

Đề nghị của tôi cho hội đồng quản trị của bạn chỉ dựa trên những gì bạn đã nói với tôi là làm như sau:

Lớp tín hiệu
(mỏng có thể 4-5 triệu FR4)
GND
(độ dày chính FR-4, có thể nhiều hơn hoặc ít hơn 52 triệu tùy thuộc vào độ dày cuối cùng của bạn)
VCC
(mỏng có thể 4-5 triệu FR4)
Lớp tín hiệu

Hãy chắc chắn rằng bạn tách riêng đúng cách.

Sau đó, nếu bạn thực sự muốn tham gia vào amazon này và mua thiết kế kỹ thuật số Highspeed của Dr Johnson, một cuốn cẩm nang về ma thuật đen, hoặc có thể là Tín hiệu và Sức mạnh toàn vẹn của Eric Bogatin được Đơn giản hóa. Đọc nó yêu, sống nó :) Trang web của họ cũng có thông tin tuyệt vời.

Chúc may mắn!

Không có thứ gọi là xếp chồng lớp tốt nhất. Nếu bạn đọc kỹ, stackup với căn cứ trên các lớp bên ngoài được cho là tốt nhất theo quan điểm EMC.

Tôi không thích cấu hình đó, mặc dù. Thứ nhất, nếu bảng của bạn sử dụng các thành phần SMT, bạn sẽ có nhiều lần nghỉ hơn trong các mặt phẳng của mình. Thứ hai, bất kỳ gỡ lỗi hoặc làm lại sẽ hầu như không thể.

Nếu bạn cần sử dụng một cấu hình như vậy, bạn đang làm điều gì đó sai lầm khủng khiếp.

Ngoài ra, không có gì sai khi sử dụng vias để nối đất. Nếu bạn cần hạ thấp độ tự cảm, chỉ cần đặt thêm vias.

"tốt nhất" phụ thuộc vào ứng dụng. Có hai câu hỏi để giải quyết trong bài viết của bạn

1. "Thông thường" (tín hiệu ở lớp ngoài, mặt phẳng ở lớp bên trong) VS "từ trong ra ngoài" (tín hiệu ở lớp bên trong, mặt phẳng ở lớp ngoài).
   Một bảng từ trong ra ngoài sẽ có hiệu suất EMC tốt hơn nhưng sẽ khó sửa đổi hơn khi bạn nhận ra rằng bạn đã làm hỏng thiết kế, sẽ cần nhiều vias không tốt từ quan điểm toàn vẹn về mật độ hoặc tín hiệu và nếu bạn đang sử dụng IC các gói có độ chụm quá nhỏ để đặt giữa các miếng đệm, sau đó bạn kết thúc với các lỗ lớn trên các mặt phẳng của mình, điều này cũng không tuyệt vời từ góc độ tín hiệu.

2. hai mặt phẳng đất VS một mặt phẳng mặt đất và một mặt phẳng điện.
   Trong cả hai trường hợp khi tín hiệu tốc độ cao thay đổi mặt phẳng tham chiếu, cần có một đường dẫn gần đó để nó trở lại dòng điện để di chuyển giữa hai mặt phẳng tham chiếu. Với hai mặt phẳng mặt đất, bạn có thể làm điều đó với một chiếc thông qua kết nối trực tiếp hai mặt phẳng. Với các mặt phẳng đất và điện, kết nối phải đi qua một tụ điện mà thông thường (giả sử một ngăn xếp "thông thường") đòi hỏi hai vias và một tụ điện. Điều đó có nghĩa là tính toàn vẹn tín hiệu tồi tệ hơn và nhiều diện tích bảng được đưa lên. Mặt khác, có một mặt phẳng công suất giúp giảm volt trên đường ray điện của bạn và giải phóng không gian trên các lớp tín hiệu của bạn.

Như những người khác nói, nó phụ thuộc vào ứng dụng của bạn. Một stackup khác tôi thấy hữu ích là

1. Tín hiệu (tốc độ thấp)
2. Quyền lực
3. Tín hiệu (điều khiển trở kháng)
4. GND

Điều này giữ cho hai nhóm tín hiệu cách ly tốt với nhau, cho kết hợp trở kháng tuyệt vời và cho phép tôi truyền nhiệt vào mặt phẳng mặt đất.