Ethernet 1Gbps - Apilamiento de PCB

Estoy planeando una acumulación para 2x Ethernet phys. El chip requiere algunos niveles de voltaje de suministro diferentes: I/O Power 3V3 (3 pines) y suministros analógicos: VDD2V5 (2 pines) y VDD1V0 (4 pines). Cada pin tiene tapas de 100nF y 1uF. No tengo otras señales en el tablero. La placa tendrá un convertidor iso DC/DC de 24V/3V3 y dos LDO 3V3/2V5 y 3V3/1V0. La placa no es excesivamente complicada, sin embargo, estoy pensando en un apilamiento de 6 capas debido a esos diferentes voltajes. El IC físico se colocará en la capa superior, alimentará CC/CC y LDO en la parte inferior. Las capas:

  • TopLayer: señales Ethernet
  • Mid1Layer: TIERRA
  • Mid2Layer: 2V5
  • Mid3Layer: 1V1
  • Mid4Layer: 3V3
  • BottomLayer: rastros de energía, vertidos GND.

Mis preguntas son:

  1. ¿No exagero con dedicar 3 capas al poder? ¿Debería tener dos capas GND (Mid1 y Mid4) y organizar dos vertidos para 2V5 y 1V1 en una capa?
  • TopLayer: señales Ethernet
  • Mid1Layer: TIERRA
  • Mid2Layer: 2V5 + 1V1
  • Mid3Layer: 3V3
  • Mid4Layer: TIERRA
  • BottomLayer: rastros de energía, vertidos GND.

... o b) poner esa segunda capa GND encima de las señales Ethernet (las señales Eth se movieron a Mid1) para que estén intercaladas entre dos GND? Tendría que poner vias entonces. No estoy seguro si es una buena idea.

  • Capa superior: GND
  • Mid1Layer: señales Ethernet
  • Mid2Layer: TIERRA
  • Mid3Layer: 2V5 + 1V1
  • Mid4Layer: 3V3
  • BottomLayer: rastros de energía, vertidos GND.
  1. ¿Qué plano/vertido de nivel de voltaje debería estar más cerca de las trazas de señal de Ethernet? 2V5 o 1V1 o 3V3? Cuál es más importante para garantizar una mejor integridad de las señales de ethernet. ¿Quizás 1V1 debería estar por encima de 2V5 y más cerca de GND?
  2. ¿O hay mejores ideas?

Los físicos son 2x DP83867 https://www.ti.com/lit/ds/symlink/dp83867ir.pdf . Creo que podría hacer todo el diseño en 4 capas, pero si la PCB de 6 capas es mejor, ¿por qué no? El PCB es muy pequeño, por lo que el precio no es un factor de decisión significativo.

Editar (Agregado):

Gracias por sus comentarios Marcus y Andy. Finalicé el diseño con la siguiente acumulación de 6 capas:

  • TopLayer: señales Ethernet
  • Mid1Layer: plano GND
  • Mid2Layer: otras señales
  • Mid3Layer: plano 3V3
  • Mid4Layer: plano GND
  • BottomLayer: trazas de alimentación, vertido 2V5, vertido 1V0, vertidos GND.

Los vertidos 2V5 y 1V1 en la capa inferior me permiten minimizar la cantidad de vías, ya que las tapas de desacoplamiento de energía (para el físico) también están en la capa inferior. (Phys están en la capa superior).

Otras señales en Mid2 ayudaron a mantener otros aviones virtualmente intactos. Y obtuve un segundo plano GND, que se colocará entre el plano 3V3 y la capa inferior.

Así que terminé con una acumulación de placas bastante clásica de 6 capas.

Respuestas (2)

La hoja de datos del PHY viene con una acumulación recomendada en la página 127.

Úselo en lugar de su acumulación ligeramente extraña; no necesita poner energía en su propio plano si no simplifica el diseño debido a muchos consumidores distribuidos, que no tiene.

En lugar de agregar planos de potencia innecesarios, tendría más sentido agregar capas dedicadas para señales de alta velocidad para facilitar el enrutamiento y, por lo tanto, permitir un mejor enrutamiento en puntos problemáticos, y eso es exactamente lo que recomienda la hoja de datos.

Gracias. ¿Se debe conectar la capa recomendada p.127/VDD a IC/VDDIO3V3 o VDD2V5 o VDD1V0 o no importa?
¡Buscaría un avión dividido con el suministro adecuado donde lo necesite!
What do you do when you need to cross signal traces over? 

Tendría arriba y abajo como capas de señal. De esta manera, si necesita hacer un corte y una modificación, está en las capas externas y es fácil de hacer. Probablemente también pueda poner muchos rastros de energía en las capas de señal.

Entonces, posiblemente podría salirse con la suya con una tabla de 4 capas con tierra en los dos interiores con un poco de enrutamiento de energía (según sea necesario) entrando y saliendo de esas dos capas intermedias.

Esa sería mi primera propuesta y, si se vuelve demasiado complicada, deberá agregar otro par de capas.