Я разработал плату для проекта, и компания, которая собирается собрать его в сменный модуль, только что попросила меня сделать странную модификацию.
В настоящее время это четырехслойная плата : верхний сигнал, земля, мощность, нижний сигнал. Довольно стандартный.
Они хотят, чтобы я поменял местность с нижним сигнальным слоем . Таким образом, они могут легко контактировать с механическим корпусом (который имеет большой радиатор) с плоскостью заземления с помощью тонкого графитового слоя. Они нацелены на улучшение рассеивания тепла некоторыми критическими компонентами, уже контактировавшими с плоскостью заземления через открытую площадку для компонентов.
Я пытаюсь выяснить, если это плохая идея или нет. Вот мои соображения:
- Сигналы, которые направляются на плату, не являются ВЧ, не более 10 МГц, и на плате нет тактовых импульсов.
- Самые быстрые фронты некоторых сигналов имеют время установления в несколько мкм и проходят через разъем от другой платы, поэтому они, вероятно, будут уже отфильтрованы паразитной емкостью разъемов.
- Наличие опорных слоев так далеко от сигнальных слоев кажется плохой идеей для обратных путей. Лучшим стеком может быть: (верхний сигнал, мощность, сигнал, земля).
- С другой стороны, увеличение расстояния от базовых плоскостей этих критических компонентов (некоторые TIA с очень низким уровнем шума) уменьшает паразитную входную емкость (в настоящее время около 0,5 пФ), тем самым уменьшая выходной шум конфигурации TIA.
Каковы ваши мысли?
Некоторые ответы на ваши комментарии:
Можно ли было просто добавить многоугольные заливки на нижний слой?
Возможно, но в области есть куча сигналов, которые нельзя перенаправить. Поскольку графит является проводящим, я бы положился только на маску для пайки, чтобы избежать коротких замыканий, и проблема может быть связана с изоляцией переходных отверстий (я не могу использовать сквозные переходные отверстия).
Слои сигнала затоплены землей?
В данный момент нет. Главным образом, чтобы уменьшить входную емкость относительно заземления TIA, но есть некоторые области, которые я определенно могу заполнить.
Могут ли горячие компоненты переместиться на нижнюю часть печатной платы?
Нет, они должны быть на верхнем уровне из-за других ограничений сборки и маршрутизации.
Они действительно заботятся о том, где находится силовой слой, или им просто нужна земля на дне?
Они просто попросили, чтобы земля была на дне. Вот почему я рассмотрел альтернативный стек (верхний сигнал, мощность, сигнал, земля).
Графит является электропроводящим. Если ваши переходы не полностью заполнены / заполнены, вы попадете в целый мир проблем.
Я также очень обеспокоен этим. Кроме того, если я не полностью очищаю область от следов сигнала, я просто полагаюсь на изоляцию, заданную паяльной маской, которую можно легко поцарапать.
источник
Ответы:
Другая конфигурация печатной платы не имеет значения, если:
1) Изменение емкости с земли на заданную плоскость не имеет значения. (а также эффекты линии передачи). «Удобно» иметь плоскость заземления в середине, потому что вы даете большинству плоскостей небольшую паразитную емкость для слоя земли. Посылая плоскость заземления в нижний слой, емкость к плоскости заземления увеличивается от сигнальных слоев, которые находятся наверху. Индуктивность трассы печатной платы увеличивается, чем дальше от земли, что в основном влияет на высокоскоростные цепи.
2) Ток возврата сохраняется, помните, что заземление несет ток возврата. Если плоскости меняются местами, не помещайте щели в плоскость заземления, если она перемещена в верхний слой. Это изменит производительность заземляющей плоскости и может дать вам больше проблем с электромагнитными помехами и проблемами синфазного режима из-за обратных токов, которые должны проходить «вокруг» пазов в заземляющей плоскости.
Не похоже, что в вашем случае это будет трудно сделать, если у вас нет требований к высокой скорости или других чувствительных аналоговых цепей, которые предъявляют требования к шуму. Если у вас есть чувствительные схемы, это может занять больше творческого макета.
Вот хорошее прочтение на обычных стеках
Осознайте, что есть и другие варианты управления температурным режимом, например, переключение на более медный вес или радиаторы. Силовые плоскости также могут быть использованы для управления температурой в некоторых случаях ИЛИ, если у вас есть место на нескольких слоях, используйте столько слоев, сколько сможете. В прошлом я использовал несколько слоев, но у меня нет строгих требований к пайке.
источник
Не стоит держать два последовательных сигнальных слоя. Потому что это создает перекрестные помехи / помехи в сигнальных линиях.
В худшем случае, если вы хотите поместить последовательные сигнальные слои, вы должны поместить сигнальные линии перпендикулярно друг другу в этих слоях.
источник