പിസിബി പരമ്പരാഗത ഫോർ-ലെയർ സ്റ്റാക്കിങ്ങിൻ്റെ പോരായ്മകൾ

ഇൻ്റർലേയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് വേണ്ടത്ര വലുതല്ലെങ്കിൽ, ബോർഡിൻ്റെ താരതമ്യേന വലിയ പ്രദേശത്ത് വൈദ്യുത മണ്ഡലം വിതരണം ചെയ്യും, അങ്ങനെ ഇൻ്റർലേയർ ഇംപെഡൻസ് കുറയുകയും റിട്ടേൺ കറൻ്റ് മുകളിലെ പാളിയിലേക്ക് തിരികെ ഒഴുകുകയും ചെയ്യും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഈ സിഗ്നൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഫീൽഡ് സമീപത്തെ മാറുന്ന ലെയർ സിഗ്നലിൻ്റെ ഫീൽഡിൽ ഇടപെട്ടേക്കാം. ഇതൊന്നും ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിച്ചതല്ല. നിർഭാഗ്യവശാൽ, 0.062 ഇഞ്ചുള്ള 4-ലെയർ ബോർഡിൽ, പാളികൾ വളരെ അകലെയാണ്, ഇൻ്റർലെയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് ചെറുതാണ്
വയറിംഗ് ലെയർ 1 ൽ നിന്ന് ലെയർ 4 ലേക്ക് അല്ലെങ്കിൽ തിരിച്ചും മാറുമ്പോൾ, ഈ പ്രശ്നം ചിത്രമായി കാണിക്കും.
വാർത്ത13
ലെയർ 1 മുതൽ ലെയർ 4 വരെ (റെഡ് ലൈൻ) സിഗ്നൽ ട്രാക്ക് ചെയ്യുമ്പോൾ, റിട്ടേൺ കറൻ്റ് തലം (നീല രേഖ) മാറ്റണം എന്ന് ഡയഗ്രം കാണിക്കുന്നു. സിഗ്നലിൻ്റെ ആവൃത്തി ആവശ്യത്തിന് ഉയർന്നതും പ്ലെയിനുകൾ അടുത്തടുത്തും ആണെങ്കിൽ, ഗ്രൗണ്ട് ലെയറിനും പവർ ലെയറിനുമിടയിൽ നിലനിൽക്കുന്ന ഇൻ്റർലെയർ കപ്പാസിറ്റൻസിലൂടെ റിട്ടേൺ കറൻ്റ് ഒഴുകാം. എന്നിരുന്നാലും, റിട്ടേൺ കറൻ്റിനായി നേരിട്ടുള്ള ചാലക കണക്ഷൻ ഇല്ലാത്തതിനാൽ, റിട്ടേൺ പാത്ത് തടസ്സപ്പെട്ടു, ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന വിമാനങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു തടസ്സമായി നമുക്ക് ഈ തടസ്സം കണക്കാക്കാം.
വാർത്ത14
ഇൻ്റർലേയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് വേണ്ടത്ര വലുതല്ലെങ്കിൽ, ബോർഡിൻ്റെ താരതമ്യേന വലിയ പ്രദേശത്ത് വൈദ്യുത മണ്ഡലം വിതരണം ചെയ്യും, അങ്ങനെ ഇൻ്റർലേയർ ഇംപെഡൻസ് കുറയുകയും റിട്ടേൺ കറൻ്റ് മുകളിലെ പാളിയിലേക്ക് തിരികെ ഒഴുകുകയും ചെയ്യും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഈ സിഗ്നൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഫീൽഡ് സമീപത്തെ മാറുന്ന ലെയർ സിഗ്നലിൻ്റെ ഫീൽഡിൽ ഇടപെട്ടേക്കാം. ഇതൊന്നും ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിച്ചതല്ല. നിർഭാഗ്യവശാൽ, 0.062 ഇഞ്ചുള്ള 4-ലെയർ ബോർഡിൽ, പാളികൾ വളരെ അകലെയാണ് (കുറഞ്ഞത് 0.020 ഇഞ്ച്), ഇൻ്റർലെയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് ചെറുതാണ്. തൽഫലമായി, മുകളിൽ വിവരിച്ച ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് ഇടപെടൽ സംഭവിക്കുന്നു. ഇത് സിഗ്നൽ ഇൻ്റഗ്രിറ്റി പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് കാരണമായേക്കില്ല, പക്ഷേ ഇത് തീർച്ചയായും കൂടുതൽ EMI സൃഷ്ടിക്കും. അതുകൊണ്ടാണ്, കാസ്കേഡ് ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ലെയറുകൾ മാറ്റുന്നത് ഞങ്ങൾ ഒഴിവാക്കുന്നത്, പ്രത്യേകിച്ച് ക്ലോക്കുകൾ പോലുള്ള ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സിഗ്നലുകൾക്ക്.
ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്ന റിട്ടേൺ കറൻ്റ് അനുഭവപ്പെടുന്ന ഇംപെഡൻസ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് ട്രാൻസിഷൻ പാസ് ഹോളിന് സമീപം ഒരു ഡീകൂപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ ചേർക്കുന്നത് സാധാരണമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഡീകൂപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്റർ വിഎച്ച്എഫ് സിഗ്നലുകൾക്ക് അതിൻ്റെ സ്വയം-പ്രതിധ്വനിക്കുന്ന ആവൃത്തി കുറവായതിനാൽ ഫലപ്രദമല്ല. 200-300 MHz-ൽ കൂടുതലുള്ള ആവൃത്തികളുള്ള എസി സിഗ്നലുകൾക്ക്, കുറഞ്ഞ ഇംപെഡൻസ് റിട്ടേൺ പാത്ത് സൃഷ്‌ടിക്കുന്നതിന് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഡീകൂപ്പുചെയ്യുന്നതിൽ ഞങ്ങൾക്ക് ആശ്രയിക്കാനാവില്ല. അതിനാൽ, നമുക്ക് ഒരു ഡീകൂപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്ററും (200-300 മെഗാഹെർട്‌സിന് താഴെയുള്ളത്) ഉയർന്ന ആവൃത്തികൾക്കായി താരതമ്യേന വലിയ ഇൻ്റർബോർഡ് കപ്പാസിറ്ററും ആവശ്യമാണ്.
വാർത്ത15
കീ സിഗ്നലിൻ്റെ പാളി മാറ്റാതെ ഈ പ്രശ്നം ഒഴിവാക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, നാല്-പാളി ബോർഡിൻ്റെ ചെറിയ ഇൻ്റർബോർഡ് കപ്പാസിറ്റൻസ് മറ്റൊരു ഗുരുതരമായ പ്രശ്നത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു: പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ. ക്ലോക്ക് ഡിജിറ്റൽ ഐസികൾക്ക് സാധാരണയായി വലിയ താൽക്കാലിക വൈദ്യുതി വിതരണ പ്രവാഹങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. ഐസി ഔട്ട്പുട്ടിൻ്റെ ഉയർച്ച/തകർച്ച സമയം കുറയുന്നതിനാൽ, ഉയർന്ന നിരക്കിൽ നമുക്ക് ഊർജ്ജം നൽകേണ്ടതുണ്ട്. ഒരു ചാർജ് ഉറവിടം നൽകുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി ഓരോ ലോജിക് ഐസിക്കും വളരെ അടുത്ത് ഡീകൂപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്ററുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു പ്രശ്നമുണ്ട്: നമ്മൾ സ്വയം പ്രതിധ്വനിക്കുന്ന ആവൃത്തികൾക്കപ്പുറത്തേക്ക് പോകുമ്പോൾ, കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് ഊർജ്ജം കാര്യക്ഷമമായി സംഭരിക്കാനും കൈമാറാനും കഴിയില്ല, കാരണം ഈ ആവൃത്തികളിൽ കപ്പാസിറ്റർ ഒരു ഇൻഡക്റ്റർ പോലെ പ്രവർത്തിക്കും.
ഇന്നത്തെ മിക്ക ics കൾക്കും വേഗത്തിലുള്ള ഉയർച്ച/വീഴ്ച സമയങ്ങൾ (ഏകദേശം 500 ps) ഉള്ളതിനാൽ, ഡീകൂപ്പിംഗ് കപ്പാസിറ്ററിനേക്കാൾ ഉയർന്ന സെൽഫ് റെസൊണൻ്റ് ഫ്രീക്വൻസിയുള്ള ഒരു അധിക ഡീകൂപ്പിംഗ് ഘടന ഞങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമാണ്. ഒരു സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൻ്റെ ഇൻ്റർലെയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് ഒരു ഫലപ്രദമായ ഡീകൂപ്പിംഗ് ഘടനയായിരിക്കും, മതിയായ കപ്പാസിറ്റൻസ് നൽകാൻ ലെയറുകൾ പരസ്പരം അടുത്ത് നിൽക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ. അതിനാൽ, സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡീകൂപ്ലിംഗ് കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് പുറമേ, ഡിജിറ്റൽ ഐസികൾക്ക് ക്ഷണികമായ പവർ നൽകുന്നതിന്, അടുത്തടുത്തുള്ള പവർ ലെയറുകളും ഗ്രൗണ്ട് ലെയറുകളും ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ താൽപ്പര്യപ്പെടുന്നു.
സാധാരണ സർക്യൂട്ട് ബോർഡ് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയ കാരണം, നാല്-ലെയർ ബോർഡിൻ്റെ രണ്ടാമത്തെയും മൂന്നാമത്തെയും പാളികൾക്കിടയിൽ ഞങ്ങൾക്ക് സാധാരണയായി നേർത്ത ഇൻസുലേറ്ററുകൾ ഇല്ലെന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക. രണ്ടാമത്തെയും മൂന്നാമത്തെയും പാളികൾക്കിടയിൽ നേർത്ത ഇൻസുലേറ്ററുകളുള്ള ഒരു നാല്-പാളി ബോർഡിന് ഒരു പരമ്പരാഗത ഫോർ-ലെയർ ബോർഡിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ചിലവ് വരും.