High Speed ​​​​PCB Stack Design

Uban sa pag-abut sa impormasyon edad, ang paggamit sa pcb tabla nahimong mas ug mas kaylap, ug ang kalamboan sa pcb tabla nahimong mas ug mas komplikado.Ingon nga ang mga sangkap sa elektroniko gihan-ay nga labi ka labi sa PCB, ang pagpanghilabot sa elektrisidad nahimong usa ka dili malikayan nga problema.Sa disenyo ug paggamit sa multi-layer boards, ang signal layer ug ang power layer kinahanglan nga ibulag, mao nga ang disenyo ug kahikayan sa stack ilabi na nga importante.Ang usa ka maayo nga laraw sa disenyo makapakunhod pag-ayo sa impluwensya sa EMI ug crosstalk sa multilayer boards.

Kung itandi sa ordinaryo nga single-layer boards, ang disenyo sa multi-layer boards nagdugang signal layers, wiring layers, ug naghan-ay sa independent power layers ug ground layers.Ang mga bentaha sa multi-layer nga mga tabla nag-una nga gipakita sa paghatag usa ka lig-on nga boltahe alang sa pagkakabig sa digital signal, ug parehas nga pagdugang gahum sa matag sangkap sa parehas nga oras, nga epektibo nga pagkunhod sa interference tali sa mga signal.

Ang suplay sa kuryente gigamit sa usa ka dako nga lugar sa pagpatong sa tumbaga ug sa yuta nga layer, nga makapakunhod pag-ayo sa resistensya sa power layer ug sa yuta nga layer, aron ang boltahe sa power layer lig-on, ug ang mga kinaiya sa matag linya sa signal mahimong garantiya, nga mapuslanon kaayo sa impedance ug pagkunhod sa crosstalk.Sa disenyo sa high-end circuit boards, klaro nga gitakda nga labaw pa sa 60% sa mga stacking scheme ang kinahanglan gamiton.Ang mga multi-layer board, electrical nga mga kinaiya, ug pagsumpo sa electromagnetic radiation ang tanan adunay dili hitupngan nga mga bentaha sa ubos nga layer nga mga tabla.Sa mga termino sa gasto, sa kinatibuk-ang pagsulti, mas daghan nga mga lut-od ang anaa, mas mahal ang presyo, tungod kay ang gasto sa PCB board adunay kalabutan sa gidaghanon sa mga lut-od, ug ang densidad kada yunit nga dapit.Human makunhuran ang gidaghanon sa mga lut-od, ang mga wiring space makunhuran, sa ingon nagdugang ang density sa mga kable., ug bisan sa pagtagbo sa mga kinahanglanon sa disenyo pinaagi sa pagkunhod sa gilapdon sa linya ug gilay-on.Kini mahimong makadugang sa gasto sa hustong paagi.Posible nga makunhuran ang stacking ug makunhuran ang gasto, apan kini nagpasamot sa pasundayag sa kuryente.Kini nga matang sa disenyo kasagaran kontraproduktibo.

Sa pagtan-aw sa PCB microstrip wiring sa modelo, ang yuta layer mahimo usab nga giisip nga usa ka bahin sa transmission line.Ang yuta nga tumbaga layer mahimong gamiton ingon nga usa ka signal linya loop dalan.Ang power plane konektado sa ground plane pinaagi sa decoupling capacitor, sa kaso sa AC.Parehas ang duha.Ang kalainan tali sa ubos nga frequency ug taas nga frequency sa kasamtangan nga mga galong mao kana.Sa mubu nga mga frequency, ang pagbalik karon nagsunod sa agianan nga labing gamay nga pagsukol.Sa taas nga mga frequency, ang pagbalik sa kasamtangan anaa sa dalan nga labing gamay nga inductance.Ang kasamtangan nga pagbalik, gikonsentrar ug giapod-apod direkta sa ubos sa mga pagsubay sa signal.

Sa kaso sa taas nga frequency, kung ang usa ka wire direkta nga gibutang sa yuta nga layer, bisan kung adunay daghang mga galong, ang karon nga pagbalik modagayday balik sa gigikanan sa signal gikan sa layer sa mga kable sa ilawom sa gigikanan nga agianan.Tungod kay kini nga dalan adunay labing gamay nga impedance.Kini nga matang sa paggamit sa dako nga capacitive coupling aron sumpuon ang electric field, ug ang minimum nga capacitive coupling aron sumpuon ang magnetic plant aron mapadayon ang ubos nga reactance, gitawag nato kini nga self-shielding.

Makita gikan sa pormula nga sa diha nga ang kasamtangan nga nagaagay balik, ang gilay-on gikan sa linya sa signal inversely proporsyonal sa kasamtangan nga Densidad.Gipamenos niini ang loop area ug inductance.Sa samang higayon, mahimo nga makahinapos nga kung ang gilay-on tali sa linya sa signal ug sa loop duol ra, ang mga sulog sa duha parehas sa kadako ug kaatbang sa direksyon.Ug ang magnetic field nga namugna sa gawas nga wanang mahimong ma-offset, mao nga ang gawas nga EMI gamay ra usab.Sa disenyo sa stack, labing maayo nga ang matag pagsubay sa signal katumbas sa usa ka duol kaayo nga layer sa yuta.

Sa problema sa crosstalk sa layer sa yuta, ang crosstalk nga gipahinabo sa mga high-frequency nga mga circuit nag-una tungod sa inductive coupling.Gikan sa ibabaw nga kasamtangan nga pormula sa loop, mahimong makahinapos nga ang mga loop nga mga sulog nga namugna sa duha ka mga linya sa signal nga magkaduol mag-overlap.Busa adunay magnetic interference.

Ang K sa pormula may kalabutan sa oras sa pagtaas sa signal ug ang gitas-on sa linya sa signal sa interference.Sa stack setting, ang pagpamubo sa gilay-on tali sa signal layer ug sa ground layer epektibo nga makapakunhod sa interference gikan sa ground layer.Kung ibutang ang tumbaga sa layer sa suplay sa kuryente ug ang layer sa yuta sa mga wiring sa PCB, usa ka separation wall ang makita sa lugar nga gibutangan sa tumbaga kung dili nimo hatagan pagtagad.Ang panghitabo sa niini nga matang sa problema mao ang lagmit tungod sa taas nga densidad sa pinaagi sa mga lungag, o ang dili makatarunganon nga disenyo sa pinaagi sa isolation nga dapit.Gipahinay niini ang oras sa pagtaas ug gipadaghan ang lugar sa loop.Ang inductance nagdugang ug nagmugna sa crosstalk ug EMI.

Kita kinahanglan nga maningkamot sa atong labing maayo sa set up sa shop mga ulo sa parisan.Kini sa pagkonsiderar sa mga kinahanglanon sa balanse nga istruktura sa proseso, tungod kay ang dili balanse nga istruktura mahimong hinungdan sa deformation sa pcb board.Alang sa matag layer sa signal, labing maayo nga adunay usa ka ordinaryo nga lungsod ingon usa ka agwat.Ang gilay-on tali sa high-end nga suplay sa kuryente ug sa lungsod nga tumbaga maayo sa kalig-on ug pagkunhod sa EMI.Sa high-speed nga disenyo sa board, ang sobra nga mga eroplano sa yuta mahimong idugang aron ihimulag ang mga signal nga eroplano.


Oras sa pag-post: Mar-23-2023