8-Lagen-Leiterplatten-Stapel

Die 8-Lagen-Leiterplattenstruktur umfasst in der Regel eine Signalschicht, eine Stromversorgungsschicht und eine Masseschicht. Die spezifische Anordnung und die Designprinzipien sind wie folgt

Signalschicht: Sie umfasst in der Regel die oberste Schicht (TOP), die unterste Schicht (Bottom) und die Signalschicht in der Mitte (z.B. Signal2, Signal3, etc.). Die Signalschicht wird hauptsächlich für die Verdrahtung und Übertragung elektrischer Signale verwendet.

Versorgungsschicht:Sie umfasst in der Regel eine oder mehrere Stromversorgungsschichten (z. B. Power1, Power2 usw.), die zur Bereitstellung einer stabilen Stromversorgung dienen.Die Stromversorgungsschicht grenzt an die Masseschicht, um die Kopplung zwischen der Stromversorgung und der Masse besser zu realisieren und die Impedanz zwischen der Stromversorgungsebene und der Masseschicht zu verringern.

Masseschicht: umfasst eine oder mehrere Masseschichten (z. B. Ground1, Ground2 usw.), die hauptsächlich dazu dienen, eine stabile Massebezugsebene zu schaffen und elektromagnetische Störungen zu verringern.Die Masseebene liegt neben der Stromversorgungsebene, um eine bessere Signalintegrität zu gewährleisten.

Gestaltungsprinzipien und gemeinsame Absprachen

Die an den Hauptchip angrenzende Schicht ist die Grundplatte: Sie bietet eine stabile Bezugsebene für den Hauptchip und reduziert Interferenzen.
Alle Signallagen liegen so weit wie möglich neben der Grundplatte: Das sorgt für eine bessere Signalintegrität.
Vermeiden Sie so weit wie möglich zwei direkt nebeneinander liegende Signalschichten, um Signalstörungen zu reduzieren.
Die Hauptstromversorgung liegt so nah wie möglich an der entsprechenden Grundplatte, um die Impedanz zwischen der Stromversorgungsebene und der Grundplatte zu verringern.
Symmetrisches Design der Struktur: Dicke und Art der dielektrischen Schicht, Dicke der Kupferfolie und Art der grafischen Verteilung sollten symmetrisch sein, um die Auswirkungen der Asymmetrie zu minimieren.

Gemeinsame Entwurfsbeispiele und Verwendung von Werkzeugen

Üblicher Stacked-Layer-Aufbau: z.B. TOP-Gnd-Signal-Power-Gnd-Signal-Gnd-Bottom, etc. Dieses Design kann eine bessere Signalintegrität und elektromagnetische Kompatibilität bieten.
Verwendung des DFM-Tools von Huaqiu:Dieses Tool hilft bei der Berechnung der Impedanz, der Auswahl der richtigen Leitungsbreite und des richtigen Abstands und gewährleistet die Genauigkeit des Entwurfs.

8-Layer PCB Stackup Design Analyse

Option 1: Sechs-Signal-Layer-Design (nicht empfohlen)

Struktur Merkmale:

1. Oberste Schicht: Signal 1 (Komponentenseite/Mikrostreifen-Führungsschicht)
2. Innere Schicht: Signal 2 (Mikrostrip in X-Richtung, Premium-Routing-Layer)
3. Innere SchichtMasse (Massefläche)
4. Innere SchichtSignal 3 (Streifenleitung in Y-Richtung, Premium-Führungsschicht)
5. Innere SchichtSignal 4 (Stripline-Führungsschicht)
6. Innere SchichtLeistung (Leistungsebene)
7. Innere SchichtSignal 5 (Microstrip Routing Layer)
8. Unterste Schicht: Signal 6 (Microstrip Routing Layer)

Nachteilige Analyse:

• Schlechte elektromagnetische Absorption
• Hohe Leistungsimpedanz
• Unvollständige Signalrückleitungen
• Geringere EMI-Leistung

Option 2: Vier-Signal-Layer-Design (empfohlen)

Verbesserte Merkmale:

1. Oberste Schicht: Signal 1 (Komponentenseite/Microstrip, Premium-Routing-Ebene)
2. Innere SchichtMasse (Massefläche mit niedriger Impedanz, hervorragende EM-Absorption)
3. Innere SchichtSignal 2 (Stripline, Premium-Führungsschicht)
4. Innere SchichtLeistung (Die Leistungsebene bildet eine kapazitive Kopplung mit der angrenzenden Masse)
5. Innere SchichtMasse (Massefläche)
6. Innere SchichtSignal 3 (Stripline, Premium-Führungsschicht)
7. Innere SchichtLeistung (Leistungsebene)
8. Unterste SchichtSignal 4 (Microstrip, Premium-Routing-Layer)

Vorteile:
✓ Dedizierte Referenzebene für jede Signalebene
✓ Präzise Impedanzkontrolle (±10%)
✓ Reduziertes Übersprechen (orthogonales Routing zwischen benachbarten Schichten)
✓ 40%ige Verbesserung der Leistungsintegrität

Option 3: Optimales Design mit vier Signalschichten (dringend empfohlen)

Struktur der Goldenen Regel:

1. Oberste Schicht: Signal 1 (Komponentenseite/Mikrostreifen)
2. Innere SchichtMasse (Massive Massefläche)
3. Innere SchichtSignal 2 (Stripline)
4. Innere SchichtLeistung (Leistungsebene)
5. Innere SchichtMasse (Kerngrundplatte)
6. Innere SchichtSignal 3 (Stripline)
7. Innere SchichtMasse (Abschirmungsebene)
8. Unterste SchichtSignal 4 (Microstrip)

Herausragende Leistung:
★ Fünf Masseflächen bieten perfekte EM-Abschirmung
★ <3mil Abstand zwischen Leistung und Masse für optimale Entkopplung
★ Symmetrische Schichtverteilung verhindert Verzug
★ Unterstützt 20Gbps Hochgeschwindigkeits-Signalisierung

Design-Empfehlungen:

1. Führen Sie kritische Signale zuerst auf S2/S3-Streifenleiterschichten
2. Implementierung eines Split-Power-Plane-Designs
3. Begrenzung der Leiterbahnen der oberen/unteren Schicht auf <5mm Länge
4. Beibehaltung des orthogonalen Routings zwischen benachbarten Signalschichten

Referenz für die Stapeldicke

Hinweis: Alle Entwürfe sollten blinde/vergrabene Durchkontaktierungen enthalten, um den Platz für die Entflechtung optimal zu nutzen.