4層PCB設計

4層のPCBにジャンプしたいのですが、Googleの情報を見るたびに、2層よりもはるかに複雑です。インピーダンストラック、トラックの抵抗、一部のインピーダンス用のデカップリングコンデンサ、EMIS、そしてもちろんスタック。私はこの概念を個別に知っていますが、私が設計しているとき、私はデータシートが私に言うことができる以上のことを本当に知りません。

私も経験が浅いのでこれに答えるのをためらっていますが、私の限られた設計経験では、専用の接地面と電源面があるため、4層設計は2層よりも複雑ではありません。逆に、2層ボードを機能させる場合は、信号層を介して配線するときに、電源トレースとグランドトレースのループ領域を最小限に抑えるように細心の注意を払う必要があります。デイブジョーンズはこれについてEEVBlogエピソードの全シリーズを行いました：

https://www.youtube.com/watch?v=crs_QLuUTyQ

おそらくあなたが意味しているのは、4層ボードで設計されたものを見ると、それらは一般により複雑なプロジェクトであるということだと思います。これはもちろん理にかなっています。ただし、4層に移行しても、インピーダンスの制御やデカップリングについて心配し始める必要はありませんが、それ以外の場合は無視できます。それはプロジェクトによって異なり、2層の設計でも同じことが必要になります。デカップリングの場合は、さらに必要になる可能性があります。

信号をデカップリングするためのコンデンサを4層PCBに配置したいのですが、それが回路にどのように影響し、なぜこの場所に配置するのかを知りたいのです。

デカップリングに関する関連エピソード： https://www.youtube.com/watch?v=1xicZF9glH0

ただし、一般に、2層または4層のボードの同じ場所に配置します。つまり、デカップリングするものにできるだけ近く、現在のループ領域を最小限に抑える方法で配置します。通常、これは4層ボードでははるかに簡単です。これは、多くの信号トレースで電力とグランドを切断しないためです。

このようなものの設計ガイドラインや教育などを知りたいのですが…つまり、PCBを注文して、効率よく動作することを知りたいのです。

4層ボードのプロトタイピングのコストは2層とほぼ同じに下がったので、ここでは確かに4層ボードを使用します。これにより、すべてが簡単になり、エラーが回路の機能に致命的となる可能性が低くなります。しかし、経験に代わるものはないと思いますので、おそらく最初のプロジェクトのデザインが悪くなるでしょう。しかし、あなたはどういうわけか学ぶ必要があります。

専用のグランドプレーンと電源プレーンを持つことの明らかな利点（2つの追加レイヤーは主にその目的で使用されます）を超えて、トレースのルーティングがはるかに簡単になります。実際には、アースと電源のルーティングは必要ありません。信号のみをトレースする必要があります。デバイスが高周波または超高感度でない場合は、電源プレーンを使用できますが、それ以外の方法で実行することが困難または不可能な場合は、グランドプレーンを使用して信号線をトレースできます。

設計が簡単なだけでなく、ボードのサイズも小さくなります。トレースとビアがエリアの大部分を占めています。それらをいくつかのレベルに置くと、PCBの物理的な領域になります。

2層の場合のように、トラック容量、EMI、デカップリングについて心配する必要はありません。いずれにせよ、4層には利点しかありません。高周波または特定の微妙なプロジェクトでのみ、注意してください。

4層PCBは、同じサイズの2層PCBのほぼ2倍のコストです。誰かが2層のものを犠牲にして4層PCBのプロトタイプを見つけることができれば、それは良いことですが、それは取り扱いコストがより重要だからだと思います。ただし、サイズが小さくなるため、補正します。2層PCBは、4層では利点がない単純な回路では常に最も安価なソリューションになります。

私の経験から、rf回路の場合、rfコンポーネントがレイヤー1に配置されていると仮定して、レイヤー2をグランドプレーンとして使用し、レイヤー3を供給プレーンとして使用します。