Susunan terbaik dengan PCB empat lapis?

Saya merancang PCB 4 layer dan saya tahu bahwa standar stack-up

1. Sinyal
2. GND
3. VCC
4. Singals

(GND dan VCC dapat diaktifkan tergantung pada lapisan dengan lebih banyak sinyal)

Masalahnya adalah, saya tidak benar-benar ingin menghubungkan semua pin ground melalui vias, ada terlalu banyak dari mereka! mungkin karena saya tidak terbiasa dengan 4 layer PCB, saya sudah membaca tip oleh Henry W. Ott tentang stack-up yang berbeda

1. GND
2. Sinyal
3. Sinyal
4. GND

(Di mana daya dialihkan dengan jejak lebar pada bidang sinyal)

Menurutnya, ini adalah susunan terbaik dengan PCB empat lapis, karena alasan berikut:

1.Lapisan sinyal berdekatan dengan bidang tanah.

2.Lapisan sinyal digabungkan erat (dekat) dengan bidang yang berdekatan.

3. Pesawat ground dapat bertindak sebagai perisai untuk lapisan sinyal bagian dalam. (Saya pikir ini membutuhkan jahitan ??)

4.Beberapa pesawat ground menurunkan impedansi ground (bidang referensi) dari papan dan mengurangi radiasi mode umum. (tidak terlalu mengerti yang ini)

Satu masalah adalah cross-talk, tetapi saya benar-benar tidak memiliki sinyal di lapisan ketiga, jadi saya tidak berpikir bahwa pembicaraan kors akan menjadi masalah dengan stack-up ini, apakah saya benar dalam asumsi saya?

Catatan: Frekuensi tertinggi adalah 48MHz, ada modul wifi di papan juga.

Anda akan membenci diri sendiri jika Anda menumpuk nomor dua;) Mungkin itu keras tetapi itu akan menjadi PITA yang mengerjakan ulang papan dengan semua sinyal internal. Jangan takut vias juga.

Mari kita bahas beberapa pertanyaan Anda:

1.Lapisan sinyal berdekatan dengan bidang tanah.

Berhentilah memikirkan pesawat terbang, dan pikirkan lebih banyak tentang pesawat referensi. Sebuah sinyal berjalan di atas bidang referensi, yang tegangannya berada di VCC masih akan kembali di atas bidang referensi itu. Jadi argumen bahwa entah bagaimana sinyalnya menjalankan GND dan bukan VCC lebih baik pada dasarnya tidak valid.

2.Lapisan sinyal digabungkan erat (dekat) dengan bidang yang berdekatan.

Lihat nomor satu, saya pikir kesalahpahaman tentang hanya pesawat GND yang menawarkan jalur pengembalian mengarah ke kesalahpahaman ini. Apa yang ingin Anda lakukan adalah menjaga sinyal Anda dekat dengan bidang referensi mereka, dan pada impedansi yang benar konstan ...

3. Pesawat ground dapat bertindak sebagai perisai untuk lapisan sinyal bagian dalam. (Saya pikir ini membutuhkan jahitan ??)

Ya Anda bisa mencoba membuat sangkar seperti ini, saya kira, untuk papan Anda, Anda akan mendapatkan hasil yang lebih baik dengan menjaga jejak Anda ke ketinggian serendah mungkin.

4.Beberapa pesawat ground menurunkan impedansi ground (bidang referensi) dari papan dan mengurangi radiasi mode umum. (tidak terlalu mengerti yang ini)

Saya pikir Anda telah mengambil ini berarti semakin banyak pesawat gnd saya memiliki yang lebih baik, yang tidak benar-benar terjadi. Ini kedengarannya seperti aturan praktis yang rusak bagi saya.

Rekomendasi saya untuk dewan Anda hanya berdasarkan apa yang Anda katakan kepada saya adalah melakukan hal berikut:

Lapisan Sinyal
(tipis mungkin 4-5mil FR4)
GND
(ketebalan FR-4 utama, mungkin 52 mil lebih atau kurang tergantung pada ketebalan akhir Anda)
VCC
(tipis mungkin 4-5mil FR4)
Lapisan Sinyal

Pastikan Anda decouple dengan benar.

Kemudian jika Anda benar-benar ingin masuk ke amazon ini dan membeli desain digital kecepatan tinggi Dr Johnson, buku pegangan ilmu hitam, atau mungkin Sinyal dan Kekuasaan Eric Bogatin Disederhanakan. Baca, cinta, jalani :) Situs web mereka juga memiliki informasi hebat.

Semoga berhasil!

Tidak ada yang namanya lapisan terbaik. Jika Anda membaca dengan seksama, tumpukan dengan alasan pada lapisan luar dikatakan terbaik dari perspektif EMC.

Saya tidak suka konfigurasi itu. Pertama, jika papan Anda menggunakan komponen SMT, Anda akan memiliki lebih banyak istirahat di pesawat Anda. Kedua, setiap debugging atau pengerjaan ulang akan hampir mustahil.

Jika Anda perlu menggunakan konfigurasi seperti itu, Anda melakukan sesuatu yang sangat salah.

Juga, tidak ada yang salah dengan menggunakan vias untuk pentanahan. Jika Anda perlu menurunkan induktansi, cukup tempatkan lebih banyak vias.

"terbaik" tergantung pada aplikasi. Sebenarnya ada dua pertanyaan untuk diatasi dalam posting Anda

1. "Konvensional" (sinyal pada lapisan luar, bidang pada lapisan dalam) VS "luar-dalam" (sinyal pada lapisan bagian dalam, bidang pada lapisan luar).
   Papan luar-dalam akan memiliki kinerja EMC yang lebih baik tetapi akan lebih sulit untuk memodifikasi ketika Anda menyadari bahwa Anda mengacaukan desain, akan membutuhkan lebih banyak vias yang tidak hebat dari sudut pandang kepadatan atau sinyal dan jika Anda menggunakan IC paket yang pin pitch terlalu kecil untuk diletakkan di antara bantalan maka Anda berakhir dengan lubang besar di pesawat Anda yang juga tidak bagus dari perspektif itegrity sinyal.

2. dua bidang tanah VS satu bidang tanah dan satu bidang tenaga.
   Dalam kedua kasus ketika sinyal kecepatan tinggi mengubah bidang referensi, harus ada jalur terdekat agar arus baliknya bergerak antara dua bidang referensi. Dengan dua pesawat ground, Anda dapat melakukannya dengan satu pesawat melalui menghubungkan dua pesawat secara langsung. Dengan pesawat ground dan power, koneksi harus melalui kapasitor yang biasanya (dengan asumsi stackup "konvensional") membutuhkan dua vias dan kapasitor. Itu berarti integritas sinyal lebih buruk dan lebih banyak area papan diambil. Di sisi lain memiliki pesawat listrik mengurangi volt jatuh pada power rail Anda dan membebaskan ruang pada lapisan sinyal Anda.

Seperti yang dikatakan orang lain, itu tergantung pada aplikasi Anda. Tumpukan lain yang menurut saya bermanfaat adalah

1. Sinyal (kecepatan rendah)
2. Kekuasaan
3. Sinyal (dikendalikan impedansi)
4. GND

Ini membuat kedua kelompok sinyal terisolir dengan baik satu sama lain, memberikan pencocokan impedansi yang sangat baik dan memungkinkan saya untuk membuang panas ke bidang tanah.