Über Rolle in einer 6-lagigen PCB-Stack-up-Konfiguration

Ich verwende eine 6-Lagen-Leiterplatte mit der unten gezeigten Stapelkonfiguration, die nur wenige Komponenten auf der Platine darstellt. Ein vorgeschlagener Pfad zum Strom wird zur Analyse gezeigt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

FRAGE: Wann sollte man sich für Thru Vias statt Blind Vias entscheiden? Woher wissen Sie, wann nicht alle GND-Ebenen mit Durchkontaktierungen verbunden werden müssen? Ist dies andernfalls erforderlich oder sogar empfehlenswert, da die große Anzahl von Komponenten auf der Platine die Analyse für jedes Signal erschweren kann?

Die Abbildung zeigt den Rückweg für das Signal, das sich um 3 ICs herum bewegt. Fühlen Sie sich frei, die Schaltungsanalyse zu kommentieren und zu korrigieren, indem Sie an Signalintegrität, EMI, Übersprechen und andere PCB-Konzepte denken.

Sind Sie sich der Kostenauswirkungen von Blind Vias bewusst?
@Kartman, ja, das ist der Plan.
Allein dem Diagramm nach zu urteilen, könnten sowohl das Power Via als auch das Right Ground Via auch Through-Vias ohne Verlust an Dichte oder Effizienz sein.
@Kartman Das Problem besteht darin, zu wissen, wann Blind Via oder Thru Via verwendet wird
@tobalt sieht so aus, als würde es den Schleifenbereich vergrößern. Ist das hier bedenklich?
@ user253751 man sollte die beiden Durchkontaktierungen nahe beieinander platzieren.
Das scheint eine dumme Stapelung zu sein. Was versuchen Sie zu erreichen, indem Sie die Leistungsebene zwischen zwei Grundebenen einlegen? Und bei all diesen Nicht-Signalflugzeugen, warum stellst du die beiden Signalflugzeuge so nah beieinander?
@Sneftel, einige positive Faktoren sind durch die Verwendung dieses Stapels möglich. Die PWR-Ebene zwischen 2 GND-Ebenen vergrößert den von diesen Ebenen gebildeten Hochfrequenzkappenbereich; Meiner Ansicht nach würde das Ersetzen einer beliebigen GND-Ebene durch eine Signalschicht eine unerwünschte Kopplung zwischen darunter liegenden Spuren verstärken; Die Signalebenen sind nahe daran, über Impedanzen abzunehmen. Bitte kläre mich mit weiteren Optionen auf oder zeige, ob etwas, was ich gesagt habe, für dich keinen Sinn ergibt.

Antworten (2)

Wann sollte man sich für Thru Vias gegenüber Blind Vias entscheiden?

Wenn Ihr Design nur mit durchgehenden Durchkontaktierungen und ohne blinde Durchkontaktierungen abgeschlossen werden kann, wird dies normalerweise bevorzugt, um minimale Kosten zu erzielen.

Wenn Sie Blind Vias einführen müssen, sollten Sie versuchen, die Anzahl der verschiedenen Blind Via-Typen zu minimieren. Wenn Sie beispielsweise Bohrungen mit kontrollierter Tiefe durchführen, ziehen Sie es vor, alle Blind-Vias von oben bohrbar oder alle Blind-Vias von unten bohrbar zu machen, um die Anzahl der Fertigungsschritte zu minimieren.

Für Hochgeschwindigkeitsdesigns können blinde Durchkontaktierungen erforderlich sein, um „Stubs“ auf den HF-Signalspuren zu minimieren. In diesen Fällen können Durchkontaktierungen mit Hinterbohren eine kostengünstigere Alternative sein.

Blind-Vias können auch verwendet werden, um eine Reduzierung der Leiterplattenfläche zu ermöglichen.

Woher wissen Sie, wann nicht alle GND-Ebenen mit Durchkontaktierungen verbunden werden müssen?

Sie sollten alle Ihre GND-Layer immer mit Durchkontaktierungen verbinden. Die einzige Frage ist, wie viele Durchkontaktierungen und wie weit sie voneinander beabstandet sein dürfen. 1/10 bis 1/8 der Wellenlänge des Signals mit der höchsten Frequenz, das in Ihrem Design vorhanden ist, ist eine vernünftige Faustregel für den maximalen Abstand zwischen Stitching-Durchkontaktierungen zwischen Masseebenen.

Ist dies andernfalls erforderlich oder sogar empfehlenswert, da die große Anzahl von Komponenten auf der Platine die Analyse für jedes Signal erschweren kann?

Das ist nicht klar. Wird was benötigt?

Ich wollte fragen, ob beim Platzieren eines GND-Vias ein Durchgang über alle GND-Ebenen empfohlen wird. Ich mache mir Sorgen, wenn ich einen falschen Via-Typ wähle und dadurch eine Referenz auf das Signal verloren geht.
Wenn Sie eine Durchkontaktierung einbauen können, verwenden Sie einfach eine Durchkontaktierung. Verwenden Sie eine Blind-Via für Masse nur dann, wenn eine Durchgangs-Via das Routing auf anderen Layern blockieren würde.
Wie kann man wissen, ob ein Via platziert werden soll, das nur eine GND-Schicht oder alle GND-Schichten verbindet?
Ein Via, das nur eine Schicht verbindet, tut überhaupt nichts. Wenn Sie nicht mit extrem präzisem Analog (14 Bit oder höher) arbeiten, verbinden Sie einfach alle Erdungsschichten.

Blind Vias können eine viel höhere Routing-Dichte erreichen, da sie auf eine oder wenige Lagen beschränkt sind.

Unter der Annahme des typischen Aufbaus, bei dem die Schichten 1-2, 3-4 und 5-6 eng gekoppelt sind:

Immer wenn Ihr Strom- oder Signal-Via zwischen einer der Schichten 1, 3 oder 5 kreuzt, ändert sich die zugehörige Referenzschicht zwischen 2, 4 bzw. 6. Das entsprechende Masse-Via muss vor und nach der Schichtkreuzung mindestens mit den Referenzebenen verbunden sein.

Wenn Ihr Routing und Ihre Komponenten 2 Massedurchkontaktierungen unterschiedlichen Typs nahe beieinander erfordern würden, zB ein Massedurchkontakt, der die Schichten 1+2+6 berühren muss und ein anderer, der nur die Schichten 2+4 berühren muss, dann können diese zu einem Durchkontakt kombiniert werden. Das heißt, es gibt kein großes Problem, wenn "nicht benötigte" Masseebenen berührt werden. Der einzige Nachteil ist eine kleine gemeinsame Impedanzkopplung zwischen beiden Rückströmen, die durch dieses spezielle Via geleitet werden.

Sie haben gerade einen Teil meiner Fragen beantwortet ... Aber wie erkennt man, welche Ebene als Referenz für jedes Signal verwendet wird? Was qualifiziert ein Flugzeug als Referenzflugzeug für ein Signal?
@EmanuelM Die Referenzebene ist diejenige, die der Schicht, in der Sie Ihre Strom- oder Signalleitung verlegen, physisch am nächsten liegt. Bei hoher Frequenz (die EMI-relevant ist) fließt der überwiegende Teil des Rückstroms durch diese nächste Ebene, da auf diese Weise die Stromschleife am kleinsten und die Impedanz am kleinsten ist. Wenn Sie diese nächste Ebene nicht mit Ihrem Rückweg kontaktieren, muss der Strom eine viel schlimmere größere Schleife verwenden und verursacht EMI-Probleme. Es hängt von der Stapelung ab, welche Ebenen auf welche anderen verweisen, aber normalerweise sind die dicht gestapelten Paare: 1 & 2, 3 & 4, 5 & 6.
Ich verstehe, was Sie sagen, also empfehlen Sie, um ein besseres Design zu erhalten, jedes einzelne Signal in meinem Stapel zu beobachten und ihm zu folgen, um einen korrekten Typ von Durchkontaktierung zu platzieren? Ich denke an das Platzieren von Stitching-Vias von 1-2 und dann von anderen Stitching-Vias zwischen 2-4 und schließlich Gruppen von Vias von 4-6, die manuell platziert werden. Ist das eine gute Wahl?
@EmanuelM Stitching Vias und Return Current Vias sind zwei verschiedene Dinge. Photon hat eine Faustregel für das Stitching über die Dichte geschrieben. aber für die beste EMV platzieren Sie Rückstrom-Durchkontaktierungen so, wie Sie es meinen. Platzieren Sie sie direkt neben den Vorwärts-Vias und verbinden Sie die beiden Ebenen, die als Referenzen zum Signal dienen, vor und nach dem Signal-Via
Auf praktische Weise würde das Durchkontaktierungsheften meiner Ansicht nach dazu dienen, wie wir es wollen, um EMI zu verhindern, da viele Durchkontaktierungen die Arbeit erledigen würden und wahrscheinlich nahe an jeder Signaldurchführung über die Ebenen liegen würden. Sind Sie einverstanden?
Nun, meiner Meinung nach ist das Platzieren von Nähten alle 5-10 mm bereits ziemlich dicht und erschwert das Routing. für EMI ist eine 5 mm Schleife immer noch unnötig groß.. Ich persönlich beginne also mit dem Platzieren von Rückführungs-Vias (als Durchgangs-Vias) und verteile dann nur noch ein paar Stitching-Vias in leeren Bereichen der Platine. Aber ich habe noch nie ein Design mit wirklich hoher Dichte gemacht, bei dem ich blinde Durchkontaktierungen benötigte
Das ist etwas wirklich Schönes zu wissen, danach habe ich als Antwort gesucht.
Ich habe mir einige Gedanken über meinen Stack gemacht: 1- Ich sehe keine Notwendigkeit, Return-Vias in der Nähe von Power-Vias zu platzieren; 2- Um die Kapazität der Ebene zu erhöhen, platziere ich einen Stromkupferguss auf L3 und füge so zwei weitere kapazitive Kopplungen zwischen L2-L3 und L3-L4 hinzu, ohne dass Signale auf Schicht L3 gestört werden. Sind das die richtigen Gedanken und ein guter Weg, um Emi zu verbessern?
@EmanuelM Ich kann das nicht sagen, ohne das Layout der Chips und Durchkontaktierungen zu sehen. Der L3-Power-Pour ist oft sinnvoll, aber beachten Sie, dass all diese planare Kapazität mit niedriger Induktivität erstickt wird, wenn Sie sie mit einem winzigen Via mit dem Chip verbinden. Mehr Durchkontaktierungen, weniger Impedanz ist die allgemeine Regel.
Über Rolle in einer 6-lagigen PCB-Stack-up-Konfiguration
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v