Um Rick Hartley "etwas" zu zitieren, "die Energie liegt nicht in den Spuren und Ebenen, sondern dazwischen", frage ich mich jetzt, wenn ich die folgende Stapelung verwende:
Sie hätten Energie zwischen Schicht 4 und 2 im Falle eines 'HIGH'-Signals auf Schicht 4, richtig? Das heißt, der Abstand zwischen Strom und Rückstrom wird größer als nötig. Ist es nicht besser, den folgenden Stapel zu verwenden:
Ich frage dies, weil ich sehe, dass viele Leiterplatten in der ersten Stapeltopologie entworfen werden. Außerdem habe ich noch eine Frage. Jemand sagte mir, ich könnte auch einen Mix in Layer 3 von GND und PWR machen. Ich frage mich, ist das eine gute Idee, verschiedene Potenziale auf einer Ebene zu mischen? warum oder warum nicht? Wenn Sie diese Methode zum Mischen von GND und PWR in Schicht 3 verwenden würden, wie würden Sie dies tun? nur PWR-Polygone unter ICs hinzufügen oder definitiv nicht?
Es ist wirklich viel komplizierter als das. Normalerweise können Sie zwei Arten von 4-Lagen-Stackups durchführen:
Welches ist das gemeinsame und
Welches ist ein weiteres für besondere Anlässe.
Du könntest es tun
Aber ich habe es noch nie gesehen (wahrscheinlich aus praktischen Gründen). Denken Sie auch daran, dass Sie aus Fertigungssicht eine 4-lagige Konstruktion entweder mit einem Kern und zwei Prepregs oder mit zwei Kernen und einem Prepreg herstellen können. Aus Kostengründen wird es fast auf die erste Art gemacht, und das beeinflusst die Kupfergewichtsverfügbarkeit für die verschiedenen Schichten und die Herstellbarkeit von Präzisionsausrichtungen.
Betrachten Sie der Einfachheit halber nur den Fall, in dem alle Schichten das gleiche Kupfergewicht haben. Denken Sie jedoch daran, dass Kerne normalerweise dicker sind als Prepregs, und dass dies auch die kontrollierten Impedanzlinien beeinflusst!
Es ist richtig, dass Sie in Hochgeschwindigkeits- / HF-Layouts eine Rücklaufebene im Auge behalten müssen (die „Energie dazwischen“ ist eher eine Sache der Wellenausbreitung, aber relevant). Der beste Weg ist also, eine Signalebene neben ihrer eigenen Rückleitung (dh der Masseebene) zu haben.
Denken Sie jedoch daran, dass Power Planes normalerweise stark an Masse vorbeigeführt werden, sodass sie in einem Pitch als Hilfsreferenzebene dienen könnten. Vertrauen Sie ihnen einfach nicht auf kontrollierte Impedanz.
Der erste Stapel ist AFAIK der häufigere. Die obere Signalschicht befindet sich in einer fast idealen Situation, was die Erdung betrifft. Das untere Signal ist nicht, da es am weitesten von der Erdungsschicht entfernt ist, aber zumindest hat es die Leistungsebene in der Mitte, um zu helfen.
Der zweite Aufbau von einem Erdungs- und EMV-Punkt ist der beste. Signalleitungen sind durch die Masseebenen abgeschirmt und, obwohl sie benachbart sind, normalerweise durch den dickeren Kern getrennt.
Man könnte argumentieren, dass das dritte Layout das beste für die Bodenreferenzierung sein sollte, aber ich habe keine Erfahrung damit und es gibt keine Literatur zu diesem Layout. Es muss Gründe geben.
Warum ist dann der erste der beliebteste? Nun, die meisten Komponenten sind SMD und müssen auf der Ober- oder Unterseite montiert werden. Wenn sich also die Signalleitungen auf den mittleren Ebenen befinden, müssen Sie jedem einzelnen Pad ein Via hinzufügen. Nicht nur, dass die Komponente selbst Löcher in das Flugzeug macht, was das Schlimmste ist, da es kein Flugzeug mehr ist. Ich habe dieses Layout nur in HF-Designs gesehen, da es Ihnen ermöglicht, echte Mikrostreifen zu erstellen (Signal zwischen Masse "zwischengeschaltet").
Da die meisten Dinge in der Technik ein Kompromiss sind, müssen Sie die Umgebung und die erforderliche Leistung der Schaltung berücksichtigen, um eine Entscheidung zu treffen.
BEARBEITEN: In Bezug auf Ihren Signal- / Leistungsvorschlag … er ist an sich nicht schlecht, aber Leistungsflugzeuge müssen eine sehr geringe Impedanz haben. Wenn Sie also Signale hinzufügen, schneiden Sie sie ab und sie verlieren diese Eigenschaft.
Dies ist jedoch ziemlich häufig in 6- und 8-Stapeln, wo Sie vielleicht eine Leistungsebene für einen Bereich haben (wie einen Vcore für ein FPGA), aber Sie können es als Signalschicht für andere Abschnitte verwenden, in denen diese Art von Leistung nicht im Entferntesten nützlich ist. Schauen Sie sich das Referenzdesign für die großen NXP iMX RT-Controller (oder andere große Logikbausteine) an, es ist ziemlich aufschlussreich
Wenn Ihre Entkopplung gut ist, besteht im Prinzip kaum ein Unterschied zwischen der Verwendung einer Masseebene und der Verwendung einer Leistungsebene zum Abschirmen. In einem typischen Stapel haben Sie die oberen beiden Schichten dicht beieinander, eine relativ große Lücke dazwischen und dann die unteren beiden Schichten dicht beieinander, sodass das Platzieren einer Erdungs- / Stromebene auf den inneren Schichten effektiv ist. Für SMT ist es ratsam, Signale bevorzugt auf der Komponentenseite zu verfolgen, um die Anzahl der Durchkontaktierungen zu minimieren. Die Verwendung einer geteilten Ebene (Strom und Masse auf derselben Ebene) ist durchaus möglich, zersplittert jedoch zwangsläufig die Ebenen und macht sie daher weniger effektiv. Abgesehen davon ist es kein Problem, Potentiale auf derselben Ebene zu mischen.
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