Widzę, że prototypowanie 2-warstwowej płytki PCB jest naprawdę tanie. 4-warstwowa płytka drukowana jest prawie 4x droższa. Mam projekt, który wykorzystuje pamięć RAM DDR3, w której muszę dopasować długości śledzenia. Jednak muszę też obniżyć koszty. Zauważyłem, że zakup większej 2-warstwowej płytki PCB jest bardziej ekonomiczny w porównaniu z 4-warstwową płytką drukowaną. CZY zgodnie z projektem działałbym, jeśli użyję 2-warstwowej płytki drukowanej zamiast 4, chociaż moje długości ścieżek są znacznie dłuższe?
Dlaczego 4-warstwowa płytka drukowana jest o wiele droższa w porównaniu do 2-warstwowej? Od warstwy 2-4 jest duża różnica cen? Chciałbym wiedzieć dlaczego? Większość komercyjnych projektów wydaje się używać 4 warstw, jeśli mają pamięć RAM. Ale są w stanie sprzedawać po tak niskich cenach. Rozumiem, że masowe wytwarzanie naprawdę pomaga, ale o ile faktycznie spadają koszty PCB? Czy twierdzą, że w małych ilościach 4-warstwowa płytka drukowana kosztuje 4 $? Ile by to było, gdy zrobię to w ilości 100?
źródło
Odpowiedzi:
Ach, koszmar próbowania zmuszenia DDR do pracy w dwóch warstwach :) Długą odpowiedzią jest oczywiście poznanie integralności sygnału i próba zrozumienia, co dokładnie robisz. Widziałem to już wcześniej, a nawet przekazałem EMI, ale z wieloma zastrzeżeniami. Najpierw była tylko jedna część DDR. Po drugie, kontroler został starannie zaprojektowany tak, aby kierował na wszystkie sygnały w pierwszych dwóch rzędach szeroko rozstawionych kulek, tak aby wszystkie sygnały były kierowane bez żadnych przelotek na górnej warstwie do części DDR. Następnie dno było używane do samolotu GND, mimo że znajdowało się 60 mil od nas. Trasy zostały dopasowane, ale były „wyjątkowo” krótkie. W końcu część została uruchomiona tak wolno, jak to możliwe, w zasadzie minimalna częstotliwość dozwolona przez część DDR. No i mieliśmy zegar z widmem rozproszonym dla EMI.
Zasadniczo powiedziałbym, że nie jest to dobry pomysł i powinieneś trzymać się czterech warstw i obniżać koszty w innym miejscu. Jeśli masz zamiar to zrobić, nie spodziewaj się nawet, że zbliżysz się do pełnej prędkości, a jeśli próbujesz trasować wiele części, takich jak DIMM lub klapka. Powiedziałbym, że nie warto nawet próbować.
Koszt zależy od tylu czynników, od których to robisz, do tego, jak bardzo, jest to znacznie mniejszy problem przy bardzo dużych objętościach niż przy niskich objętościach proto. Bóle głowy, które napotkasz podczas debugowania dwuwarstwowego projektu, prawie na pewno nigdy nie są tego warte. Wydłużony czas wprowadzenia na rynek, na który czeka Cię próba uruchomienia go, w wielu przypadkach jest wart kosztu 4 warstw.
Wspominasz, że objętość 100 jest wysoka, ale wcale tak nie jest, gdy zaczniesz przenosić się do tysięcy, setki tysięcy to gwałtowny spadek ceny z kilkuset sztuk. To samo, jeśli gdzieś się wyprowadzisz. Jako przykład mogę sobie wyobrazić, że moja cena w USA za 10 000 jednostek 10-warstwowej płyty wynosi około 50 USD, ale moja zagraniczna cena tego samego wynosi 25 USD. Twoja cena będzie również zależeć od tego, jak efektywnie korzystasz z panelu (twój dom z pcb produkuje deski w standardowych rozmiarach arkuszy). Jeśli zmieścisz tylko dwa na panel i masz dużo marnotrawstwa, twój koszt wzrośnie tak, jakbyś zamówił tylko 2 i zostaw miejsce na 20 na panelu. Nawiasem mówiąc, tak działają miejsca, w których łączą się zamówienia pcb.
Dlaczego to kosztuje więcej? Cóż, to dużo pracy w rudach, wymaga podwójnego materiału i wymaga nieco większej precyzji lub umiejętności. Dwie warstwy to po prostu kawałek miedzi FR4 obłożony obustronnie, wystarczy wywiercić kilka otworów, maskę, wytrawić i przetworzyć. W przypadku czterowarstwowej maski deski i wytraw dwie warstwy, a następnie laminuj dwie kolejne warstwy zewnętrzne po obu stronach maski i wytraw ponownie, uważając, aby były odpowiednio ustawione w linii, a następnie wierć i przetwarzaj. To tylko przykład, ale chodzi o to, że proces ma więcej kroków, więcej pracy, więcej materiału i więcej kosztów.
Warto wspomnieć, że istnieją chipy dla branży mobilnej, które zabierają takie elementy jak LPDDR4 montowane bezpośrednio na nich, aby uzyskać wszystko w jednym rozwiązaniu. Nadal chciałbym czterowarstwowej płytki do właściwego rozdziału mocy, odsprzęgania i trasowania innych sygnałów, ale jest to interesujący kąt do rozważenia.
źródło
Istnieje wiele powodów, dla których masz płyty wielowarstwowe, a jeśli chodzi o szybkie projektowanie, na przykład DDR3, dzieje się o wiele więcej niż tylko połączenia między pinami.
Przy dużych prędkościach fizyka elektryczna i magnetyczna stają się istotnymi czynnikami, podobnie jak wymagania dotyczące prędkości zasilania. Nie chodzi już tylko o połączenie z punktu A do punktu B. Wybrana trasa będzie miała wpływ, więc przy wysokiej częstotliwości możesz faktycznie stracić miejsce, ponieważ nie możesz / nie powinnaś trasować sygnałów w tym obszarze lub w pobliżu tej grupy sygnałów itp. Zasilacze są wolne i nie mogą nadążyć za zapotrzebowaniem na prąd w obwodach cyfrowych. Możesz mieć zasilacz tuż obok pinu, a twój układ może nadal nie działać dobrze, ponieważ obwody cyfrowe wymagają szybkich prądów i dużo. Zasilacz może mieć wysoki prąd znamionowy, ale zasilacz nie reaguje szybko. I tu właśnie wchodzą w grę kondensatory odsprzęgające, kondensatory masowe i ogólna dystrybucja sieci energetycznej. Wszystkie te rzeczy są wymagane do uzyskania dużej prędkości, a niektóre z nich zależą od stosu warstw. Nie tylko liczba warstw, ale także to, jakie są warstwy.
Kontrolowanie feilds oraz zmniejszenie ich skutków, EMI , sheilding między samolot pojemności, integralność sygnału , integralność zasilania i routingu złożoność, są powodem, dlaczego masz może mieć wielowarstwową płytę vs tablicy 2 warstwy. Mógłbyś uciec z dwuwarstwową płytką, ale musiałbyś albo modelować płytkę drukowaną (pasożyty), i w zależności od tego, co zawiera Twoja wysoka częstotliwość, spójrz i sprawdź, czy wszystkie twoje wymagania są spełnione.
Czy możesz zmniejszyć liczbę warstw?
Tak, możesz.
Czy to zadziała ?
Tak. Nie, może. Wszystkie powyższe.
Spróbuj przeszukać tę stronę, aby uzyskać niektóre z pogrubionych terminów. Może odpowiedzieć na niektóre pytania lub stworzyć nowe.
źródło
Henry Ott sugeruje pięć celów związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną, które projekt tablicy powinien spróbować osiągnąć. Oni są:
Według Ott najmniejsza liczba warstw, które mogą spełnić wszystkie te cele, to osiem . Od góry do dołu warstwy to:
Więc jeśli Twoim celem jest maksymalna wydajność EMI / EMC, powiększenie płyty nie pomoże. Musisz mieć wystarczającą liczbę warstw. Nawet w przypadku umiarkowanych problemów z integralnością sygnału dobrze jest mieć solidną płaszczyznę uziemienia.
źródło
Bezpośrednia odpowiedź topologiczna brzmi „nie”.
Są rzeczy, które możesz zrobić na planszy dwuwarstwowej, których po prostu nie możesz zrobić na planszy jednowarstwowej, bez względu na to, jak duże. Kropka.
źródło