Soy nuevo en el diseño de PCB y estoy tratando de lograr mi primera PCB de cuatro capas.
Las capas internas son planos GND y V cc llenos completamente de cobre.
Necesito usar una vía para conectar una señal USB (tx, rx) desde la capa superior a la capa inferior. Mi espacio libre predeterminado para trazo/espaciado es de 0,1 mm/0,1 mm, y el tamaño de perforación es de 0,2 mm.
Queria saber si podria perder la señal USB si mantengo una holgura de 0.1 mm para V cc y planos GND de cobre.
¿Existe una autorización segura para cablear una señal USB o cualquier otra señal?
Como novato, está haciendo un tablero avanzado como su primer proyecto, o está utilizando trazos y anchos de espacio innecesariamente delgados. Su 0,1 mm sale a solo 4 mil. A menos que tenga una razón para eso, 8 mil es más universalmente fabricable o sin costo adicional. A menos que esté utilizando paquetes BGA grandes, debería haber poca necesidad de su ancho y espacio mínimos ajustados.
Otro problema es usar un avión completo para obtener energía. Sí, sé que hay mucha religión instintiva sobre hacer eso, pero detente y piénsalo . ¿Qué es exactamente lo que estás tratando de resolver usando un avión completo como fuente de energía? Ya tiene un avión completo para tierra, por lo que los efectos deseables de un avión de tierra estarán allí, ya sea que tenga un avión de potencia o no. La pequeña capacitancia adicional de alimentación a tierra que proporciona una placa de circuito impreso es relativamente pequeña y no garantiza una alimentación de baja impedancia, excepto a frecuencias muy altas. A menos que este diseño maneje RF a cientos de MHz o más, hay pocas razones para un avión de potencia. El diseño probablemente se beneficiará más al permitir el enrutamiento de señales en una tercera capa que cualquier pequeño beneficio de un plano de potencia.
Sin embargo, la energía aún debe ser de baja impedancia en cada punto de uso. Esto se logra mediante una derivación adecuada lo más cerca posible justo donde la energía ingresa a cada chip. Una tapa de cerámica de 1 µF a tierra proporciona una baja impedancia de hasta unos 100 MHz, lo que es lo suficientemente bueno para los diseños típicos de microcontroladores, por ejemplo. A bajas frecuencias, incluso un rastro modesto tiene tan poca resistencia que no importa para la mayoría de los usos de energía. Las trazas de cobre se encargan de la impedancia de baja frecuencia y el bypass limita la impedancia de alta frecuencia.
Dicho de otra manera, cuando tiene un buen plano de tierra y usa un buen bypass, hay pocas ventajas para un plano de potencia.
Para responder a sus preguntas sobre las señales USB, no se preocupe. Como dije anteriormente, querría espacios de 8 mil en otros lugares en lugar de espacios de 4 mil. Pero, incluso unos pocos espacios de 4 mil no importarán siempre y cuando los rastros desde el conector USB hasta el chip que maneja las líneas D+ y D- sean cortos. Si las líneas D+ y D- en la placa tienen una longitud total de una pulgada o menos y son razonablemente rectas, unos pocos espacios de 4 mil a tierra no van a importar.
Colocar el chip USB cerca del conector USB es algo que debería haber tenido una prioridad de diseño bastante alta.
Suponiendo que está ejecutando datos a través de su USB, debe tener las pistas D+ y D- enrutadas como un par diferencial con una impedancia diferencial característica de alrededor de 90 ohmios. El espacio entre las pistas/vías de datos y otras señales (incluidas la alimentación y la tierra) debe ser de al menos 0,5 mm, y el espacio libre entre los datos y cualquier señal de reloj (u otras señales de cambio rápido) debe ser de al menos 1,3 mm. Lo ideal es que minimices el número de vías en las conexiones de datos para el USB.
Aquí hay un documento de referencia para el diseño de la placa USB: http://www.usb.org/developers/docs/hs_usb_pdg_r1_0.pdf
Incluso si no está haciendo un diseño de alta velocidad, es una buena práctica seguir estas pautas.
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