Stackup av kretskort med 8 lager

Den 8-lagers PCB-laminerade strukturen innehåller vanligtvis signalskikt, kraftskikt och jordskikt, det specifika arrangemanget och designprinciperna är följande

Signalskikt: Det innehåller vanligtvis det översta lagret (TOP), det nedersta lagret (Bottom) och signallagret i mitten (t.ex. Signal2, Signal3, etc.). Signalskiktet används huvudsakligen för kabeldragning och sändning av elektriska signaler.

Power Layer:Det innehåller vanligtvis ett eller flera strömlager (t.ex. Power1, Power2, etc.), som används för att tillhandahålla en stabil strömförsörjning.Strömförsörjningslagret ligger intill jordlagret för att bättre realisera kopplingen mellan strömförsörjningen och marken och för att minska impedansen mellan kraftplanet och jordplanet.

Jordlager: innehåller ett eller flera jordlager (t.ex. Ground1, Ground2, etc.), som huvudsakligen används för att ge ett stabilt jordreferensplan och minska elektromagnetisk interferens.Jordplanet ligger intill kraftplanet för att ge bättre signalintegritet.

Designprinciper och gemensamma arrangemang

Det lager som ligger intill huvudchipet är jordplanet: det ger ett stabilt referensplan för huvudchipet och minskar störningar.
Alla signalskikt ligger intill jordplanet i så stor utsträckning som möjligt: ger bättre signalintegritet.
Undvik så långt som möjligt två signalskikt i direkt anslutning till varandra för att minska signalstörningar.
Huvudströmförsörjningen är intill dess motsvarande jordplan så mycket som möjligt: för att minska impedansen mellan kraftplanet och jordplanet.
Symmetrisk strukturdesign: Tjocklek och typ av dielektriskt skikt, kopparfolietjocklek och typ av grafisk distribution bör vara symmetriska för att minimera effekten av asymmetri.

Vanliga konstruktionsexempel och verktygsanvändning

Vanlig design med staplade lager: t.ex. TOP-Gnd-Signal-Power-Gnd-Signal-Gnd-Bottom osv. Denna design kan ge bättre signalintegritet och elektromagnetisk kompatibilitet.
Använd Huaqiu DFM-verktyg:Detta verktyg hjälper till att beräkna impedans, välja rätt linjebredd och avstånd och säkerställa noggrannheten i designen.

8-lagers PCB Stackup Design Analys

Alternativ 1: Design med sex signalskikt (rekommenderas inte)

Strukturella egenskaper:

1. Översta lagret: Signal 1 (komponentsida/Microstrip-routinglager)
2. Inre lager: Signal 2 (mikrostrips i X-riktning, premium routing-lager)
3. Inre lagerJord (jordplan)
4. Inre lagerSignal 3 (stripline i Y-riktning, premium routing-lager)
5. Inre lagerSignal 4 (Stripline routing layer)
6. Inre lagerKraft (kraftplan)
7. Inre lagerSignal 5 (mikrostrip-routinglager)
8. Bottenlager: Signal 6 (mikrostrip-routinglager)

Analys av nackdelar:

• Dålig elektromagnetisk absorption
• Hög effektimpedans
• Ofullständiga signalåterföringsvägar
• Sämre EMI-prestanda

Alternativ 2: Utformning med fyra signalskikt (rekommenderas)

Förbättrade funktioner:

1. Översta lagret: Signal 1 (Komponentsida/Microstrip, premium routing-lager)
2. Inre lagerJord (jordplan med låg impedans, utmärkt EM-absorption)
3. Inre lagerSignal 2 (Stripline, premium routing-lager)
4. Inre lagerEffekt (effektplan som bildar kapacitiv koppling med intilliggande mark)
5. Inre lagerJord (jordplan)
6. Inre lagerSignal 3 (Stripline, premium routing-lager)
7. Inre lagerKraft (kraftplan)
8. BottenlagerSignal 4 (mikrostrip, premium routing-lager)

Fördelar:
✓ Dedikerat referensplan för varje signalskikt
✓ Exakt impedansreglering (±10%)
✓ Minskad överhörning (ortogonal routing mellan angränsande lager)
✓ 40% förbättring av kraftintegriteten

Alternativ 3: Optimal design med fyra signalskikt (rekommenderas starkt)

Den gyllene regelns struktur:

1. Översta lagret: Signal 1 (Komponentsida/Mikrostrips)
2. Inre lagerMark (fast markplan)
3. Inre lagerSignal 2 (Stripline)
4. Inre lagerKraft (kraftplan)
5. Inre lagerJord (jordplan för kärnan)
6. Inre lagerSignal 3 (Stripline)
7. Inre lagerJord (jordplan för skärmning)
8. BottenlagerSignal 4 (mikrostrip)

Utmärkta prestationer:
★ Fem markplan ger perfekt EM-skärmning
★ <3mil avstånd mellan ström och jord för optimal frikoppling
★ Symmetrisk skiktfördelning förhindrar skevhet
★ Stöd för 20 Gbps höghastighetssignalering

Rekommendationer för design:

1. Dra kritiska signaler på S2/S3 stripline-skikt först
2. Implementera design för delat effektplan
3. Begränsa spåren i översta/understa lagret till 5 mm längd
4. Upprätthålla ortogonal routing mellan angränsande signalskikt

Stackup Tjocklek Referens

Anm: Alla konstruktioner bör innehålla blinda/begravda vior för optimalt utnyttjande av routningsutrymmet.