4 층 PCB로 가능한 최고의 스택 업?


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4 레이어 PCB를 디자인하고 표준 스택 업이

  1. 신호
  2. GND
  3. VCC
  4. 단수

(신호가 더 많은 레이어에 따라 GND 및 VCC 전환 가능)

문제는 비아를 통해 모든 접지 핀을 연결하고 싶지 않다는 것입니다. 단지 너무 많습니다! 어쨌든 4 층 PCB에 익숙하지 않기 때문에 Henry W. Ott가 다른 스택 업에 대한 을 읽었 습니다.

  1. GND
  2. 신호
  3. 신호
  4. GND

(전력이 신호 평면에서 넓은 흔적으로 라우팅되는 경우)

그에 따르면 이것은 다음과 같은 이유로 4 층 PCB로 가능한 최고의 스택 업입니다.

1. 신호 레이어는 접지면에 인접 해 있습니다.

2. 신호 레이어는 인접한 평면에 단단히 연결됩니다.

3. 접지면은 내부 신호 레이어에 대한 방패 역할을 할 수 있습니다. (이것은 바느질이 필요하다고 생각합니까 ??)

4. 다중 접지면은 보드의 접지 (기준면) 임피던스를 낮추고 공통 모드 방사를 줄입니다. (실제로 이것을 이해하지 마십시오)

하나의 문제는 누화이지만 실제로 세 번째 레이어에 신호가 없으므로 corss-talk 가이 스택 업에 문제가 될 것이라고 생각하지 않습니다. 내 가정에서 맞습니까?

참고 : 최고 주파수는 48MHz이며, 보드에는 Wi-Fi 모듈도 있습니다.

답변:


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당신이 2 번을 쌓으면 당신은 당신을 미워할 것입니다;) 어쩌면 그것은 가혹하지만 모든 내부 신호로 보드를 재 작업하는 PITA 일 것입니다. 비아를 두려워하지 마십시오.

몇 가지 질문을 해결해 보겠습니다.

1. 신호 레이어는 접지면에 인접 해 있습니다.

접지면에 대한 생각을 멈추고 참조 평면에 대해 더 많이 생각하십시오. 전압이 VCC에있는 기준 평면을 통해 흐르는 신호는 여전히 해당 기준 평면을 통해 반환됩니다. 따라서 신호가 VCC가 아닌 GND를 통해 실행된다는 주장은 기본적으로 유효하지 않습니다.

2. 신호 레이어는 인접한 평면에 단단히 연결됩니다.

귀환 경로를 제공하는 GND 비행기에 대한 오해가이 오해로 이어진다 고 생각하는 1 번을보십시오. 당신이하고 싶은 것은 신호를 기준면에 가깝게 유지하고 일정한 임피던스로 유지하는 것입니다 ...

3. 접지면은 내부 신호 레이어에 대한 방패 역할을 할 수 있습니다. (이것은 바느질이 필요하다고 생각합니까 ??)

그래, 당신은 내가 생각하는 것처럼 우리를 만들려고 노력할 수 있습니다. 보드의 경우 가능한 한 낮은 비행기 높이까지 추적을 유지하는 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다.

4. 다중 접지면은 보드의 접지 (기준면) 임피던스를 낮추고 공통 모드 방사를 줄입니다. (실제로 이것을 이해하지 마십시오)

나는 당신이 내가 가지고있는 더 많은 gnd 평면을 의미하기 위해 이것을 취했다고 생각합니다. 실제로는 그렇지 않습니다. 이것은 엄지 손가락의 규칙처럼 들립니다.

당신이 나에게 말한 것을 기반으로 보드에 대한 나의 추천은 다음을 수행하는 것입니다.

신호 레이어
(얇은 4-5mil FR4)
GND
(주요 FR-4 두께, 최종 두께에 따라 52mil 이상)
VCC
(얇은 4-5mil FR4)
신호 레이어

제대로 분리되었는지 확인하십시오.

그렇다면 실제로 아마존에 가서 존슨 박사의 고속 디지털 디자인에 흑 마법의 핸드북을 구입하거나 에릭 보가 틴의 신호 및 전력 무결성 단순화를 구입하십시오. 그것을 읽고 사랑하십시오 :) 그들의 웹 사이트는 훌륭한 정보를 가지고 있습니다.

행운을 빕니다!


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훌륭한 분석! 이것은 내가 찾고있는 것입니다. 왜 그런지 이해하기 위해, 나는 빛을 보았으므로 이제 그 스택 업을 사용하지 않을 것입니다.), 정보와 책에 대해서도 대단히 감사합니다.
mux

나는 일주일 동안 휴가를 갔고 Howard Johnson의 책을 제외하고는 어떤 책도 가져 가지 않았습니다. 큰 기술 서적을 읽도록 강요하는 좋은 방법입니다.
Rocketmagnet

2
누구든지 첫 번째 요점을 설명 할 수 있습니까? 기준면을 통과하는 신호를 말하는 것은 무엇을 의미합니까? 내가 아는 한 신호는 A에서 B로, B에서 A로 접지로 흐릅니다.
richieqianle

2
NB 무료 "Opamps for Everyone"17 장 에는 여러분이 한 것과 거의 같은 조언 이 있습니다.이 질문을 찾기 전에 여기 에서 발췌 한 내용 입니다.
Fizz

일반적인 디지털 PCB 설계를위한 책을 추천 할 수 있습니까?
Tejas Kale

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최상의 레이어 스택 업과 같은 것은 없습니다. 주의 깊게 읽으면 외부 층에지면이 쌓이는 것이 EMC 관점에서 최고라고합니다.

그래도 그 구성이 마음에 들지 않습니다. 첫째, 보드가 SMT 구성 요소를 사용하는 경우 비행기에서 더 많은 휴식이 있습니다. 둘째, 디버깅이나 재 작업은 사실상 불가능합니다.

이러한 구성을 사용해야하는 경우 끔찍한 일을하고 있습니다.

또한 접지를 위해 비아를 사용하는 데 아무런 문제가 없습니다. 인덕턴스를 낮추려면 비아를 더 배치하십시오.


예, 아무것도하지 않는 가장 좋은 방법은 없습니다. 특정 응용 프로그램과 관련하여 묻고 있었으며 해당 구성을 사용할 필요가 없으며 답변을 읽은 후 감사하지 않습니다. :)
mux

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"최고"는 응용 프로그램에 따라 다릅니다. 게시물에서 다루어야 할 두 가지 질문이 있습니다.

  1. "일반"(외부 레이어의 신호, 내부 레이어의 평면) VS "내부"(내부 레이어의 신호, 외부 레이어의 평면).
    인사이드 아웃 보드는 더 나은 EMC 성능을 제공하지만 설계를 망가 뜨렸다는 사실을 알면 수정하기가 훨씬 어려우며 밀도 또는 신호 무결성 관점에서 크지 않은 IC가 필요하고 IC를 사용하는 경우 더 많은 비아가 필요합니다 핀 피치가 너무 작아 패드 사이를 접지하기에 너무 작은 패키지는 평면에 큰 구멍이 생겨 신호 등가성 측면에서 크지 않습니다.

  2. 2 개의 접지면 VS 1 개의 접지면 및 1 개의 전원면.
    고속 신호가 기준 평면을 변경할 때 두 경우 모두 리턴 전류가 두 기준 평면 사이를 이동하려면 근처에 경로가 있어야합니다. 두 개의 접지면을 사용하면 두 개의 평면을 직접 연결하여 단일 연결로이를 수행 할 수 있습니다. 접지 및 전원 평면의 경우 일반적으로 "일반적인"스택 업으로 가정 할 경우 2 개의 비아와 커패시터가 필요한 커패시터를 통해 연결해야합니다. 즉, 신호 무결성이 떨어지고 보드 면적이 늘어납니다. 반면에 파워 플레인을 사용하면 파워 레일의 전압 강하를 줄이고 신호 레이어의 공간을 확보 할 수 있습니다.


1

다른 사람들이 말했듯이 응용 프로그램에 따라 다릅니다. 내가 찾은 또 다른 스택 업은

  1. 신호 (저속)
  2. 신호 (임피던스 제어)
  3. GND

이렇게하면 두 신호 그룹이 서로 격리 된 상태를 유지하고 우수한 임피던스 정합을 제공하며 접지면으로 열을 덤프 할 수 있습니다.


이 답변이 다운 보트 된 이유는 무엇입니까? 내가 생각할 수있는 유일한 이유는 임피던스 제어 트레이스가 내부 레이어에 있다는 것은 SMD 패드에서 해당 레이어까지 "이상적이지 않을 수도 있지만 완벽하게 보이지 않는 것"까지 비아가 항상 필요하다는 것을 의미합니다. 비아는 문제가되지 않을 수 있기 때문에 특히 정답입니다.
Chi
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