Progettazione PCB con impilamento schede a 6 strati

Per decenni, PCB multistrato sono stati il ​​contenuto principale del campo del design. Man mano che i componenti elettronici si restringono, consentendo la progettazione di più circuiti su una scheda, le loro funzioni aumentano la domanda di nuove tecnologie di progettazione e produzione di PCB che li supportino. A volte l’impilamento di schede a 6 strati è solo un modo per ottenere più tracce sulla scheda rispetto a quelle consentite da una scheda a 2 o 4 strati. Ora, creare la corretta configurazione del livello in uno stack a 6 livelli per massimizzare le prestazioni del circuito è più importante che mai.

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A causa delle scarse prestazioni del segnale, gli stack di strati PCB configurati in modo errato saranno influenzati dall’interferenza elettromagnetica (EMI). D’altro canto, uno stack a 6 strati ben progettato può prevenire i problemi causati da impedenza e diafonia e migliorare le prestazioni e l’affidabilità del circuito. Una buona configurazione dello stack aiuterà anche a proteggere il circuito da fonti di rumore esterne. Ecco alcuni esempi di configurazioni impilate a 6 strati.

Qual è la migliore configurazione dello stack a 6 strati?

La configurazione di impilamento che scegli per il pannello a 6 strati dipenderà in gran parte dal design che devi completare. Se hai molti segnali da instradare, hai bisogno di 4 livelli di segnale per il routing. D’altra parte, se viene data priorità al controllo dell’integrità del segnale dei circuiti ad alta velocità, è necessario selezionare l’opzione che fornisce la migliore protezione. Queste sono alcune diverse configurazioni utilizzate nelle schede a 6 strati.

La configurazione di impilamento originale utilizzata molti anni fa per la prima opzione di impilamento:

1. Segnale più alto

2. Segnale interno

3. Piano terra

4. Aereo elettrico

5. Segnale interno

6. Segnale del fondale

Questa è probabilmente la configurazione peggiore perché il livello del segnale non ha alcuna schermatura e due degli strati del segnale non sono adiacenti al piano. Poiché i requisiti di integrità del segnale e prestazioni diventano sempre più importanti, questa configurazione viene solitamente abbandonata. Tuttavia, sostituendo i livelli di segnale superiore e inferiore con i livelli di terra, otterrai di nuovo un buon stack a 6 livelli. Lo svantaggio è che lascia solo due livelli interni per il routing del segnale.

La configurazione a 6 strati più comunemente utilizzata nella progettazione PCB consiste nel posizionare lo strato di routing del segnale interno al centro dello stack:

1. Segnale più alto

2. Piano terra

3. Segnale interno

4. Segnale interno

5. Aereo elettrico

6. Segnale del fondale

La configurazione planare fornisce una migliore schermatura per il livello di routing del segnale interno, che viene solitamente utilizzato per segnali a frequenza più elevata. Utilizzando un materiale dielettrico più spesso per aumentare la distanza tra i due strati di segnale interni, questo impilamento può essere migliorato. Tuttavia, lo svantaggio di questa configurazione è che la separazione del piano di potenza e del piano di massa ridurrà la sua capacità piana. Ciò richiederà più disaccoppiamento nel design.

Lo stack a 6 strati è configurato per massimizzare l’integrità del segnale e le prestazioni del PCB, il che non è comune. Qui, lo strato del segnale viene ridotto a 3 strati per aggiungere un ulteriore strato di terra:

1. Segnale più alto

2. Piano terra

3. Segnale interno

4. Aereo elettrico

5. Piano terra

6. Segnale del fondale

Questo impilamento posiziona ogni strato di segnale vicino allo strato di terra per ottenere le migliori caratteristiche del percorso di ritorno. Inoltre, rendendo il piano di potenza e il piano di massa adiacenti l’uno all’altro, è possibile creare un condensatore pianificatore. Tuttavia, lo svantaggio è ancora che si perderà effettivamente un livello di segnale per il routing.

Usa gli strumenti di progettazione PCB

Il modo in cui creare una pila di strati avrà un enorme impatto sul successo di un progetto PCB a 6 strati. Tuttavia, gli strumenti di progettazione PCB odierni possono aggiungere e rimuovere strati dal progetto per selezionare qualsiasi configurazione di strato più adatta. La parte importante è scegliere un sistema di progettazione PCB che offra la massima flessibilità e consumo energetico per una progettazione semplice per creare un tipo di stack a 6 strati.