Apilamiento de PCB para IC de señal mixta

Necesito diseñar una placa de alta densidad con MCU, RAM externa, GPS, GSM, Bluetooth, CAN, interfaz RGB en un tamaño pequeño (5x10 cm) y me puse a pensar qué apilamiento debo usar.

Actualmente tengo una PCB casi la mitad más grande (8x15 cm) en una placa de 4 capas (SIG/GND/PWR/SIG) y todo funciona bien. Sin embargo, no estoy contento con la ruta del avión PWR. La próxima versión de HW debe cumplir con los requisitos de CE/FCC.

Estaba pensando en usar esta acumulación (6 capas):

  1. Sig./Loc. tierra/potencia
  2. TIERRA
  3. firma
  4. firma
  5. TIERRA
  6. Sig./Loc. tierra/potencia

o este (4 capas)

  1. Señal/Potencia
  2. Terreno local/Sig.
  3. plano de tierra completo
  4. Sig./Tierra local/Pwr

Solo tengo 2 niveles de voltaje (5V/4V/3V3) pero no creo que necesite un plano de potencia.

El problema con el apilamiento de 6 capas que creo que tendría es que mis trazas serían principalmente horizontales, por lo que no puedo usar la técnica de enrutamiento vertical/horizontal mientras tengo la capa GND en el medio.

Dado que no tengo experiencia con apilamientos personalizados, ¿cuánto espacio entre capas se requiere para la solución 2 o la solución 1? ¿Sugieres usar estas acumulaciones? ¿Sería mejor tener un plano de potencia total para 3V3 y usar 5V/4V como redes PWR locales ya que solo hay un IC por voltaje?

Respuestas (1)

Una ventaja de un plano de energía local es que puede dejar todo el enrutamiento de energía fuera de sus capas de señal y, en su lugar, concentrarse en el control de acoplamiento, enrutamiento e impedancia de sus señales.

Aparte de eso, el mejor consejo siempre se basa en tu diseño completo y exacto, así que te diré algunas de mis preferencias y sus razones, y las dejaré para que las consideres.

Por razones de conocimiento de las variables, prefiero no mantener otras capas entre GND y las señales importantes, por lo que en diseños complejos trato de hacer tantas capas de Señal directamente al lado de un suelo que se ajuste a mi presupuesto de pila (por supuesto que no estoy gastando el dinero en 16 capas en cada diseño que hago!). Y si solo puedo obtener 1 capa confiable como esa, me aseguro de que esa capa tenga solo señales y albergue al menos las señales que son más importantes o de mayor frecuencia.

Para las distancias del apilamiento, es mejor que llame a la fábrica en la que está fabricando la PCB, ellos saben lo que pueden hacer y lo que almacenan. Una vez que tenga esos números, puede usarlos para su control de impedancia si es necesario.

También pueden decirle qué tan preciso es su procedimiento PrePreg. Si no es muy preciso o si la capa sobre la que se extiende tiene muchas áreas de cobre y también muchos espacios (esto hace que PrePreg sea más difícil de uniformar), a veces querrá que su señal y GND estén a ambos lados de una placa normal. para poder realizar un buen control de impedancia. Si esa es una demanda, es posible que desee elegir su primera opción, pero cambie las capas "SIG" y "Sig/Pwr/Gnd".

Otra cosa que pone en su título es Analógico, si tiene requisitos de alta fidelidad de señales analógicas, no se arrepentirá de dividir completamente sus dominios de energía Analógicos y Digitales, incluidos los planos de tierra y solo conectándolos en la entrada de energía de su junta. Agradecerá el esfuerzo adicional una vez que descubra que mide muy poco ruido digital en sus señales analógicas.

Sin duda, le pediré sugerencias a la fábrica de PCB, pero en esta etapa del proyecto necesito elegir una acumulación adecuada. Los terrenos separados no serán un problema aquí ya que tengo una medición de 12 bits. El plano PWR me molesta porque tendré 2 IC con diferentes voltajes de suministro en el plano superior/inferior en la misma posición. ¡Gracias por su ayuda!