Чи завжди можна зменшити кількість шарів на друкованій платі, зробивши плату більшою

Я бачу, що двошарова друкована плата дуже дешева для прототипу. 4-шарова плата майже в 4 рази дорожча. У мене є дизайн, який використовує оперативну пам’ять DDR3, де мені потрібно відповідати довжини слідів. Однак мені також потрібно зменшити витрати. Я зауважую, що використання більш великої двошарової друкованої плати є більш економічним порівняно з 4-х шаровою платою. Буде проектно, якщо я використовую двошарову друковану плату замість 4, хоча довжина моїх слідів набагато довша?

Чому 4-х шарова плата настільки дорожча порівняно з двошаровою? Від 2-4 шару велика різниця в ціні? Я хотів би знати чому? Здається, більшість комерційних конструкцій використовують 4 шари, коли вони мають оперативну пам’ять. Але вони в змозі продати за такі дешеві ціни. Я розумію, що виготовлення оптом насправді допомагає, але на скільки насправді коштує плата b? Давайте скажемо, в невеликих кількостях зробити 4-шарову плату - 4 $? Скільки було б, коли я виготовляю його в кількості 100?

Ну жах від спроб змусити DDR працювати у два шари :) Довга відповідь - це, звичайно, дізнатися про цілісність сигналу та спробувати зрозуміти, що ти робиш. Я бачив це раніше, і навіть пройшов EMI, але з багатьма застереженнями. Спочатку була лише одна частина DDR. По-друге, контролер був ретельно розроблений для маршрутизації всіх сигналів у перші два ряди широко розташованих кульок, таким чином, щоб усі сигнали направлялися без вії на верхньому шарі до частини DDR. Тоді дно було використано для літака GND, хоча воно було за 60 миль. Маршрути відповідали, але трималися "надзвичайно" короткими. Нарешті деталь виконувалася максимально повільно, в основному мінімальною частотою, дозволеною частиною DDR. О, і у нас був годинник із розширеним спектром для EMI.

Я б сказав, як загальне правило, що це не дуже гарна ідея, і вам слід дотримуватися чотирьох шарів і скоротити кошти в інших місцях. Якщо ви збираєтеся це зробити, навіть не сподівайтеся досягти майже повної швидкості, і якщо ви намагаєтеся прокладати кілька деталей, як DIMM або розкладачка. Я б сказав, що навіть не варто намагатися.

Вартість залежить від стільки факторів, від того, де ти це робиш, до скільки, це набагато менша проблема при дуже великих обсягах, ніж при низькому обсязі прототипів. Головні болі, з якими ви зіткнетесь, намагаючись налагодити двошаровий дизайн, майже напевно ніколи не варті. Збільшений час виходу на ринок, з яким ви зіткнетеся, намагаючись змусити його працювати, у багатьох випадках коштує вартість 4 шару.

Ви згадуєте обсяг у 100, як він є високим, але це зовсім не один раз, коли ви починаєте переходити в тисячі, сотні тисяч, спостерігається стрімке зниження ціни на кілька сотень штук. Те саме, якщо ви кудись відходите від берега. Як приклад, я можу вважати, що моя американська ціна на 10 к одиниць 10-шарової дошки становить близько 50 доларів, але мій офшор такий же - 25 доларів. Ваша ціна також буде залежати від того, наскільки ефективно ви будете використовувати панель (ваш друкований ПК виготовляє дошки стандартного розміру аркуша.) Якщо ви поміщаєте лише дві на панель і маєте багато відходів, ваша вартість зросте так само, як якщо б ви замовили лише 2 і залиште місце на 20 на панелі. До речі, саме так працюють місця, які об’єднують порядки друкованих плат.

Чому це коштує дорожче? Ну це багато рудної роботи, передбачає подвоєння матеріалу і вимагає трохи більшої точності або майстерності. Двошаровий шар - це просто шматок міді FR4, одягнений з обох сторін, просто просвердлите отвори, маскуйте, протравіть і опустіть обробку. Для чотиришарової дошки маскуйте і протравіть два шари, потім нанесіть ще два зовнішніх шари на обидві сторони маски та знову протравіть, будучи дуже обережними, щоб вони вирівнювались належним чином, потім просвердлите та обробіть. Це лише приклад, але справа в тому, що процес має більше кроків, більше праці, більше матеріалів і більше витрат.

Можливо, варто згадати, що для мобільної індустрії є мікросхеми, які беруть такі речі, як LPDDR4, встановлений безпосередньо на них, для вирішення всього в одному. Все-таки я хотів би чотиришарову плату для правильного розподілу енергії, роз'єднання та маршрутизації інших сигналів, але це важливий кут врахування.

Існує ряд причин, за якими у вас є багатошарові дошки, і коли мова заходить про швидкісний дизайн, наприклад, DDR3, там відбувається багато більше, ніж просто з'єднання з штифта на штифт.

На високих швидкостях фізика, що стоїть за електричними та магнітними, виступає як фактор, так і вимоги до швидкості живлення. Це вже не випадок просто підключення від точки А до точки В. Маршрут, який ви пройдете, матиме ефект, тому на високій частоті ви можете фактично втратити простір, оскільки не можете нахиляти / не повинні сигнали маршруту в цій області або поблизу цієї групи сигналів тощо. Блоки живлення повільні, і не можуть йти в ногу з потребою струму в цифрових схемах. Ви можете мати джерело живлення поруч із штифтом, і ваш мікросхема може все ще не працювати належним чином, оскільки цифрові схеми вимагають швидких струмів і багато цього. Блок живлення може мати високий показник струму, але джерело живлення не має швидкої реакції. І ось тут розігруються конденсатори роз'єднання, об'ємні конденсатори та загальний розподіл енергомережі. Всі ці речі потрібні для високої швидкості, а деякі з них залежать від стеку шару. Не просто кількість шарів, а те, що вони є насправді.

Контролювати feilds і зменшення їх наслідків, EMI , sheilding, серед плоскою ємності, цілісності сигналу , цілісність харчування і маршрутизація складності, є причиною того, чому у вас може мати багатошарову плату проти 2 шари борту. Ви можете МОЖИТИ піти з двошарової плати, але вам доведеться або моделювати друковану плату (паразитичні засоби), і залежно від вмісту високої частоти, подивіться і перевірте, чи всі ваші вимоги виконуються.

Тож чи можете ви зменшити кількість шарів?

Так, ти можеш.

Чи буде це працювати?

Так. Ні, можливо. Все вищеперераховане.

Спробуйте здійснити пошук на цьому веб-сайті для деяких термінів жирним шрифтом. Це може відповісти на деякі запитання або створити нові.

Генрі От пропонує п'ять завдань, пов'язаних з ЕМС, яких слід намагатися досягти в дизайні ради. Вони є:

1. Сигнальний шар завжди повинен прилягати до площини.
2. Сигнальні шари повинні знаходитися близько до сусідніх їх площин.
3. Енергетичні та наземні площини повинні бути тісно з'єднані між собою.
4. Високошвидкісні сигнали повинні бути спрямовані на закопані шари, розташовані між площинами. Таким чином літаки можуть виступати в якості екранів і містити випромінювання від швидкісних слідів.
5. Кілька площин наземного руху є дуже вигідними, оскільки вони знизять опорний (опорний літак) опір плати і зменшать загальне випромінювання.

За словами Отта, найменша кількість шарів, які можуть задовольнити всі ці цілі, - вісім . Зверху вниз шарами є:

1. Компоненти та низькочастотні сигнали
2. Потужність
3. Земля
4. Високочастотні сигнали
5. Високочастотні сигнали
6. Земля
7. Потужність
8. Низькочастотні сигнали та тестові майданчики

Тож якщо ваша мета - максимальна продуктивність EMI / EMC, збільшення вашої дошки не допоможе. У вас повинно бути достатньо шарів. Навіть для помірних проблем щодо цілісності сигналу приємна річ.

Відверта топологічна відповідь - «ні».

На двошаровій дошці ви можете зробити те, що ви просто не можете зробити одну одношарову дошку, незалежно від величини. Повна зупинка.