ほとんど空のPCBレイヤーに何を置くべきですか?


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私のスタックアップは次のとおりです。

Signal 1
Ground
5v Power
Signal 2

私のシグナル1層には、500 MHzを運ぶトレースがいくつかあり、いくつかの高分解能ADC、およびマイクロコントローラー/ USB回路があります。ボードに500 MHzを伝送するSMAコネクタがあります。現在、これはテストベンチに座っている「オープンエア」になりますが、長期的にはすべてが内部に含まれるケースになります。

私のSignal 2レイヤーにはほとんど何もありません。具体的には次のとおりです。

  • 0.1 "長のプログラマコネクタからのMCLR
  • 両方とも約0.1 "の長さのSPIデータとクロックライン
  • 約2 "の負電圧(2つのオペアンプに電力を供給するための)トレース

あまり多くの未使用のPCBを持っているのは少し無駄だと思います。次のオプションを検討しています。

  1. 負の電圧レールでレイヤーを埋めます
  2. レイヤーを地面で埋める
  3. レイヤーを空のままにします

一方のオプションが他方のオプションよりも優れている点はありますか?これらの状況では通常何が行われますか?

いくつかの追加の詳細

システムは、5Vレールから300 mAのピークを引き出します。-5vレールには約2 mAの負荷しかありません。


これは任意のポイントでボックス内に配置され、ケーブルなどでボックスから信号がルーティングされますか?
-Kortuk

適切かどうかはわかりませんが、予備のスペースを使用して、デバイスを簡単に改造/ハッキングできるプロトタイプエリアを作成できます。これが適切な場合、私はそれを適切な答えにすることができます
ジム

@Kortukが質問を更新しました。
ケレンイブ

@Jimはおそらくこのプロジェクトにはあまり役に立たないでしょう。私が見ることができる唯一の利点は、未使用のPICピンの一部を壊すことですが、それが他の場所で私の信号の完全性を損なう場合は、それを望んでいません。
ケレンイブ

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コモドールアミガのデザイナーがやったことをやって、それにいくつかの図面を置くべきだと思います。
マジェンコ

回答:


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これらのケースで業界で一般的に行われていることは、他の回答に示されているように地面を埋める慣行が大きな利益をもたらさないと仮定すると、盗みと呼ばれるものです。

泥棒は、未使用の外層の大きな広がりを、通常はダイアモンドまたは正方形で、互いに切り離された形状のパターンで覆うことで構成されています。これらの形状は、穴、ボードエッジ、トレースなどの他のフィーチャから遠ざけられます。泥棒の唯一の目的は、基板上の特定の領域(たとえば、0.5平方インチ)で一定のPCB厚を確保することにより、製造性を向上させることです。

泥棒なしでは、層を一緒にラミネートするために使用されるローラーは、銅欠乏領域にそれほど力を加えず、層間剥離を引き起こす可能性があります(ボード内の光点のように見えます)。


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これは(接続されていない)銅の注ぎとどう違うのですか?
-stevenvh

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違いは、盗むことは、互いに接続されていない銅片の束であるということです。これにより、渦電流の形成、発熱、電力の消費が防止され、寄生容量の発生源が防止されます。(プレーンに近いものはすべて浮遊容量で接続されており、クロストークパスを作成します。グランドフィルでは問題になりません。後者は、大きなクロストークのないグランドへの浮遊容量のように見えるためです。)
Mike DeSimone

また、平均銅密度は、一般的な回路面積の銅密度に近くなるため、プリプレグエポキシは同じ量の銅と流入するギャップを持ちます。固体の銅は、内部層に銅がないのと同じくらい「不良」です。シールドが必要な場合は、最上層をソリッド(錫メッキされたグリッドを形成するはんだマスク)またはグリッドを注ぐことができます。グリッドは、はんだ付け時の回路領域により近い熱特性を備えており、ウェーブ錫メッキした場合、はんだをそれほど拾いません。
-KalleMP

良い点はありますが、グリッドまたはベタパターンをはんだマスクで覆うだけではんだピックアップを防ぐことができます。(率直に言って、はんだマスクなしでウェーブはんだ付けを行っている場合、品質についてあまり心配するべきではありません。あなたが得るものを手に入れるでしょう。)
マイク・デシモーネ

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負のパワートレースを注ぎに変えます(小さな影響ですが、スペースはあります)。

レイヤーの残りの部分にグランドを注ぐ...しかし...多くのスティッチングビアを使用して、内部グランドプレーンに接続します。孤立した銅がないことを確認してください。あなたの目標は、すべての面でDC電源プレーンを「挟み込む」ことです。グランドをつなぎ合わせると、5V電源からグランドへのRFインピーダンスが最小限に抑えられ、クリーンに保たれます。

ボードが大きい場合は、+ 5Vをグランドに接続するこの層にデカップリングコンデンサを散布するスペースを使用することもできます。グリッドで3/4インチごとに。ボードが小さい場合、ICのデカップリングで十分です。

レイアウトに依存しますが、上部に注ぐことも悪い考えではありません。

これは、大量のビアを使用して、注入をグランドプレーンに結合することの意味の例です。

ここに画像の説明を入力してください


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ステッチングビアが互いに近すぎないようにしてください。通常の経験則では、ボードの厚さを少なくとも1枚離してください。これは、これらのビアに流れる電流が同じ方向に流れるため、隣接するビア間の相互インダクタンスにより、関連するビアのインピーダンスが増加するためです。
マイクデシモーネ

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ボードの大部分はHF(数十MHz、または100 MHz)ですか?ない場合は、多分あなたはできる内側の層を取り除く、と場所の両側の部品あなたがルート自由空間でのパワーネットは、あなたがこの方法を得ることができるようにすることを、。両面コンポーネントの配置は、4層ボードよりもはるかに安価です。

編集
VHFがオンになっているように見えるので、デカップリングキャップを追加し、2番目のグランドプレーンまたは電源プレーンを注ぎます。適切にデカップリングされている場合、HFの場合、すべての電源プレーンは同じ電位にあるため、ここでどのネットに注ぐかは重要ではありません。

また、インサーキットプログラミング用のパッドを含む、できるだけ多くのテストポイントをボードの下部に配置します(この回答も参照してください)。


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BarsMonsterが示唆するように、負のパワーを注ぐのではなくグラウンドを注ぐと言う理由は何ですか?そしてもちろん、すべてのICには適切なデカップリングがあります。
ケレンイブ

VDDGND

2

--2。この場合、最高のはずです-Signal2と電源間の距離が小さいため、分散コンデンサのように機能し、安定性とEMI性能に役立ちます。

--3。メリットはありません。

--1。単一の負のVユーザーにとっては面倒です。

しかし、個人的には、両面ボードだけが好きです。おそらく、0Ωのジャンパーをほとんど使用せず、製造コストが安くなる可能性があります。


3
なぜ2には利点がないのですか?短い距離は、-5vラインよりもはるかに多く使用される5vラインの良好な結合を引き起こしませんか?面倒な3はどうですか、それは現在の状態であるため、(作業なしのように)最小の作業です。
ケレンイブ

@Kellenjb Hehe、それはstackoverflowが私のポイントに番号を付け直した、笑:-D今正しい順序を参照してください:
-D

#2:静電容量は最小です。本当の利点は、シールド効果に加えて、グランドプレーンのインダクタンスが減少することです。
マイクデシモーネ
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