2つのグラウンドポアを使用する利点は何ですか？

最上層と最下層の両方にグランドを注ぐ2層PCBを多く見ましたが、なぜそうなるのだろうと思いました。配線を簡素化し、プレーン間の静電容量を利用するために、電源と信号に最上層を使用し、グランドに最下層を使用する方が良いでしょうか？

良いレイアウトと接地はそこにあまり理解されていないようで、宗教は足場を見つけます。確かに、2層ボードの上下両方をグラウンドに使用する理由はほとんどありません。

2層ボードで通常行うことは、可能な限り多くの相互接続を最上層に配置することです。これは、とにかくパーツのピンが既にある場所であるため、それらを接続するために使用する論理層もそうです。残念ながら、通常、すべてを単一のレイヤーにルーティングすることはできません。部品の配置について注意を払い、慎重に考えることはこれに役立ちますが、一般的なケースでは、すべてを1つの平面にルーティングすることはできません。次に、ルーティングを機能させるために必要な場合にのみ、短い「ジャンパー」に底面を使用します。それ以外の場合、底面は接地されます。

秘Theは、最下層のこれらのジャンパーを短く保ち、互いに隣接しないようにすることです。グラウンドプレーンがどの程度残っているかというメトリックは、穴の数ではなく、穴の最大直線寸法です。散らばった短い200 milのトレースの束は、グラウンドプレーンがその仕事をするのを妨げません。ただし、同じ数の200ミルのトレースがまとまって1つの島を1インチ離すのは、はるかに大きな混乱です。基本的に、あなたはすべての小さな混乱の周りに地面が流れることを望みます。

最下層の自動ルーターコストを高く設定し、ビアに対してはあまりペナルティを科さないでください。これにより、ほとんどのインターコネクトが自動的に最上層に配置されます。残念ながら、私が見た自動ルーターアルゴリズムは、ジャンパーを束ねないために調整することはできません。たとえば、Eagleにはハグパラメーターがあります。これをオフにしても、ジャンパーが塊になります。自動ルーターにうなり声を出させてから、後からクリーンアップします。少しの再配置でジャンパーを完全に排除できる場合があります。ただし、大部分の島を作らないようにジャンパーを離すのにほとんどの時間を費やします。

パワープレーンに関しては、それはほとんどばかげた宗教です。他の信号と同じように電力をルーティングしますが、この場合、電力トレースはかなりの電流を処理すると考えられるため、トレース抵抗による電圧降下を考慮する必要があります。幸いなことに、PCB上の1オンスの銅トレースでも非常に低い抵抗です。電力トレースは、信号トレース用に8ミルの代わりに20ミルまたは何でも作成できます。いずれにせよ、ポイントはDC抵抗が重要であるということですが、大電流の設計がない限り、通常はそれほど大きな問題ではありません。

ACインピーダンスはそれほど重要ではないので、宗教関係者は理解していないようです。これは、給電が各使用ポイントでローカルにグランドプレーンにバイパスされるためです。 優れたグランドプレーンがあれば、ほとんどの通常の設計に個別の電源プレーンは必要ありません。各部品の各電源リードで適切にバイパスするだけです。バイパスキャップは、電源ピンとグランドピンの間を直接接続します。次に、グランドピンのすぐ下に、最下層のグランドプレーンに接続するビアがあります。

部品の高周波電力ループ電流は、電源ピンからバイパスキャップを通って流れ、グランドプレーンを横切ることなくグランドピンに戻る必要があります。これは、バイパスキャップのグランド側に別のビアを使用しないことを意味します。それを上面のグランドピンに直接接続し、そのネットを単一ポイントのビアでグランドプレーンに接続します。この手法は、一般的にRF放射と清浄度に大いに役立ちます。

上部に電源プレーンがあり、下部にグランドがあると、容量はほとんど生じません。

$C = k \cdot \epsilon_0 \cdot A / d$

$\epsilon_0$$A$$d$$\times$

$C = 4.5 \cdot 8.85 pF/m \cdot 0.016 m^2 / 0.0016 m = 400 pF$

デカップリングコンデンサを使用すると、さらに多くのことができます。また、適切に分離されているため、銅を注ぐためにグランドを使用するか電源を使用するかは関係ありません。HFの場合、それらは同じでなければなりません。通常、ネットは最も多くの接続を備えているため、グランドが選択されます。また、上部の異なる絶縁された銅を反対側の銅に接続する方が簡単です。