Sol en PCB 4 couches
Je conçois un PCB avec 4 couches, mais j'ai vu différentes recommandations sur la distribution des couches. Je considère que:
Couche supérieure - Signal + traces courtes de la
2ème couche VCC - Signal
3ème couche - VCC
4ème couche - GND
Puis-je remplir toute la zone autour de terre dans chaque plan et placer plusieurs vias pour relier les terres à travers les couches? Puis-je avoir la couche VCC remplie de plan de masse?
Le circuit a une radio nordique + lora dans un module castellation. L'antenne de sortie a déjà un connecteur sur le module, donc pas besoin de concevoir des lignes microruban.
Quelle est la largeur de trace de puissance minimale recommandée pour un maximum de 3,3 V et 150 mA? Dois-je avoir de très grandes traces dans la 3ème couche et non remplies de sol autour?
Réponses
Votre stackup est un mauvais choix dans la plupart des cas.
La plupart des empilements à 4 couches sont comme
Top
thin insulator
Mid 1
Thick insulator
Mid 2
Thin insulator
Bottom.
Ainsi, votre stackup place vos traces de signal loin de tout plan de référence.
L'arrangement le plus courant serait d'utiliser mid1 pour la masse et mid 2 pour l'alimentation, cela signifie que toutes les traces de signal sont proches d'un plan de référence, mais cela présente l'inconvénient que vous ne pouvez pas simplement coupler les deux plans de référence directement avec un via , mais à la place, ils ne peuvent être couplés que via un condensateur. Cela a un impact sur l'intégrité du signal lorsqu'un signal change de plan.
Une autre option serait d'utiliser à la fois mid1 et mid2 pour le sol. Cela permettrait une meilleure intégrité du signal lors des changements de plan de référence, mais signifierait que votre puissance devrait être acheminée sur une couche de signal.
Il peut être judicieux d'échanger les couches, par exemple si vous voulez un blindage EMI en bas, vous pouvez mettre la terre en bas, la masse ou la mise sous tension au milieu1 et les signaux en haut et au milieu2 mais vous devriez généralement toujours avoir une couche de signal et une couche puissance / terre dans chaque paire.
Voici un bon point de départ:
- Couche supérieure - signal, composants. Les composants de communication radio doivent aller sur cette couche.
- Couche intérieure - plan du sol
- Couche intérieure - plan de puissance
- Couche inférieure - signal, composants
Il peut être possible [ou même nécessaire] de s'écarter de cet arrangement. Cela dépendra de l'objectif et de la conception schématique de votre appareil.
Vous devez placer les couches de signaux sur les préimprégnés et les plans d'alimentation sur le noyau. Sinon, vous ne pouvez pas atteindre les impédances les plus courantes de 90Ω et 100Ω pour vos paires différentielles, et celles de votre antenne très probablement non plus.
Signal, Ground, Power, Signal est la pile de cartes à 4 couches la plus courante. Dans de nombreux cas, lorsque cela est utilisé, le plan de puissance agit comme un plan de retour pour les signaux sur la couche inférieure.
Idéalement, toutes les couches ne sont pas également espacées en fonction de ce que vous essayez d'accomplir. N'oubliez pas que l'ingénierie est toujours un échange de quelque chose contre autre chose.
Quelque chose à vous demander est quelle est l'importance du découplage de votre 3,3 V à la terre? Est-il le plus important de protéger votre signal sans fil des radiations?
Voir le lien ci-dessous pour quelques combinaisons de cartes à 4 couches et les compromis. http://www.hottconsultants.com/techtips/pcb-stack-up-2.html