Wie bekommen Sie in einem PCB-Szenario mit vier Lagen und standardmäßigem Lagenaufbau (Signal, GND, Leistung und Signal) Strom in die Leistungsebene?
In meinem Fall befindet sich auf der obersten Schicht (SMD) ein Spannungsregler , von dem ich Strom in die dritte Schicht bringen muss, die meine Stromversorgungsebene ist. Reicht es aus, einige Durchkontaktierungen in der Nähe des Ausgangsstifts des Reglers (oder der Ausgangskappe) zu platzieren? Es ist ein gemischtes Digital-Analog-Design. (STM32F4 + einige DACs).
Das ist die allgemeine Idee. Die Anzahl der Durchkontaktierungen hängt davon ab, wie viel Strom Sie führen möchten und wie niedrig die Impedanz ist, nach der Sie suchen. Ich schlage vor, Sie schauen sich das Datenblatt Ihres Reglers an. Zweifellos gibt es am Ende ein empfohlenes Layout, und wenn nicht, bin ich sicher, dass es ein Eval-Board-Layout gibt, das Sie auch untersuchen könnten.
Wenn Sie einen Spannungsregler auf der obersten Schicht haben und ihn auf eine andere Schicht leiten möchten, verwenden Sie Vias. Im Allgemeinen möchten Sie, dass die Durchkontaktierungen so groß wie möglich sind. Leiterbahnbreite, Via-Durchmesser und Via-Anzahl hängen von dem Strom ab, den Sie erwarten. Sie können Online-Rechner wie diesen basierend auf IPC-2221 verwenden , um zu bestimmen, wie breit Ihre Spuren sein müssen. Bei den Vias versuche ich im Allgemeinen, den Via-Durchmesser an die Leiterbahnbreite anzupassen. Ich habe auch mehrere Durchkontaktierungen eingefügt, um eine gute Verbindung und eine gute Stromtragfähigkeit zu gewährleisten, da die Oberfläche der Leiterbahn in der Durchkontaktierungshülse reduziert werden könnte. Eine gute Faustregel ist ein Via pro halbem Ampere. Setzen Sie diese Durchkontaktierungen so nah wie möglich an den Ausgangskondensator des Reglers.
Dies sind nur einige grundlegende Faustregeln, um Sie zum Laufen zu bringen.
Verwenden Sie, wie bereits erwähnt, ein Meer von Durchkontaktierungen, um einen Pfad mit geringem Widerstand zwischen den Schichten zu schaffen. Es gibt Online-Rechner für den Leiterbahnwiderstand, mit denen der Widerstand eines Vias anhand seines Durchmessers, seiner Länge und seiner Kupferdicke berechnet werden kann. Außerdem gibt es wahrscheinlich spezielle Rechner speziell für die Via-Performance. Das Design wird zu einem Kompromiss zwischen der Anzahl der Durchkontaktierungen und den Durchmessern. Sie können dies für den Platz optimieren, mit dem Sie arbeiten müssen.
http://www.ultracad.com/articles/viacurrents.pdf
http://www.pighixxx.com/test/tools/pcb-via-calculator/
Mit dieser Technik habe ich eine VME-Backplane mit 21 Steckplätzen mit 50 A von +5 V pro Steckplatz auf internen Schichten erstellt. Der erste Artikel hatte einen Abfall von weniger als 15 mV zwischen zwei beliebigen Punkten.
ammar.cma
Michal