Para citar "algo" a Rick Hartley, "la energía no está en las trazas y los planos sino en el medio", ahora me pregunto cuándo uso la siguiente acumulación:
Tendría energía entre la capa 4 y la 2 en caso de una señal 'ALTA' en la capa 4, ¿verdad? Eso significa que la distancia entre la corriente y la corriente de retorno se vuelve mayor de lo necesario. ¿No es mejor entonces usar la siguiente acumulación:
Pregunto esto porque veo que se están diseñando muchos PCB en la primera topología de apilamiento. Además tengo otra pregunta. Alguien me dijo que también podía hacer una mezcla en la capa 3 de GND y PWR. Me pregunto, ¿es una buena idea mezclar diferentes potenciales en un plano? ¿por qué o por qué no? Si usara este método de mezclar GND y PWR en la capa 3, ¿cómo lo haría? agregando solo polígonos PWR debajo de IC, o definitivamente no?
Realmente es mucho más complicado que eso. Por lo general, puede hacer dos tipos de apilamiento de 4 capas:
¿Cuál es el común y
Que es otro para ocasiones especiales.
podrías hacer _
Pero nunca lo he visto (probablemente por razones prácticas). También recuerde que, desde una vista de fabricación, puede hacer 4 capas con un núcleo y dos preimpregnados o dos núcleos y un preimpregnado. Por razones de costo, casi se hace de la primera manera y eso influye en la disponibilidad del peso del cobre para las diferentes capas y la capacidad de fabricación de las alineaciones de precisión.
Para simplificar, considere solo el caso en el que todas las capas tienen el mismo peso de cobre. Sin embargo, recuerde que, por lo general, los núcleos son más gruesos que los preimpregnados, ¡y eso también influye en las líneas de impedancia controlada!
Es correcto que, en diseños de alta velocidad/RF, debe diseñar con un plano de retorno en mente (la 'energía intermedia' es más una cuestión de propagación de ondas, pero es relevante). Entonces, la mejor manera es tener un plano de señal adyacente a su propio retorno (es decir, el plano de tierra).
Pero tenga en cuenta que los aviones de potencia suelen estar muy desviados a tierra, por lo que, en un lanzamiento, podrían funcionar como un avión de referencia auxiliar. Simplemente no confíe en ellos para la impedancia controlada.
La primera acumulación es AFAIK la más común. La capa de señal superior se encuentra en una situación casi ideal, con respecto a la conexión a tierra. La señal inferior no es la más alejada de la capa de tierra, pero al menos tiene el plano de potencia en el medio para ayudar.
La segunda acumulación desde un punto de puesta a tierra y EMC es la mejor. Las líneas de señal están protegidas por los planos de tierra y, aunque son adyacentes, suelen estar separadas por el núcleo, que es más grueso.
Se podría argumentar que el tercer diseño debería ser el mejor para la referenciación terrestre, pero no tengo experiencia con eso y no hay literatura sobre ese diseño. Debe haber razones.
¿Por qué entonces el primero es el más popular? Bueno, la mayoría de los componentes son SMD y deben montarse en la parte superior o inferior. Entonces, si las líneas de señal están en los planos medios, debe agregar una vía a cada pad individual. No solo, los componentes mismos hacen agujeros en el plano, lo cual es lo peor ya que ya no es un plano. Solo he visto este diseño en diseños de RF, ya que le permite hacer microstrips reales (señal 'intercambiada' entre tierra).
Como la mayoría de las cosas en ingeniería son una compensación, debe considerar el entorno y el rendimiento requerido del circuito para decidir.
EDITAR: Con respecto a su propuesta de señal / potencia ... no es mala en sí misma, pero los aviones de potencia deben tener una impedancia muy baja. Entonces, si agrega señales, las corta y pierden esta propiedad.
Sin embargo, esto es bastante frecuente en apilamientos de 6 y 8 donde quizás tenga un plano de potencia para alguna área (como un Vcore para un FPGA) pero puede usarlo como una capa de señal para otra sección donde ese tipo de potencia no es ni remotamente útil. Mire el diseño de referencia para los grandes controladores NXP iMX RT (u otros dispositivos lógicos grandes), es bastante esclarecedor
Si su desacoplamiento es bueno, en principio hay poca diferencia entre usar un plano de tierra y usar un plano de potencia para la detección. En una pila típica, tendrá las dos capas superiores juntas, un espacio relativamente grande en el medio y luego las dos capas inferiores juntas, por lo que será efectivo colocar planos de tierra/energía en las capas internas. Para SMT, es aconsejable realizar un seguimiento de las señales en el lado del componente con preferencia, para minimizar el número de vías. Usar un plano dividido (energía y tierra en la misma capa) es bastante posible, pero necesariamente fragmenta los planos y los hace menos efectivos. Aparte de eso, no hay problema en mezclar potenciales en la misma capa.
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