是否总是有可能通过使电路板更大来减少PCB上的层数


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我看到2层PCB的原型制造确实很便宜。4层PCB的价格几乎高出4倍。我有一个使用DDR3 RAM的设计,需要匹配走线长度。但是,我还需要降低成本。我观察到,与4层PCB相比,采用更大的2层PCB更经济。如果我使用2层PCB而不是4层PCB,尽管走线长度更长,设计是否可行?

为什么4层PCB与2层相比如此昂贵?从2-4层起价差大吗?我想知道为什么 ?当具有RAM时,大多数商业设计似乎使用4层。但是他们能够以如此便宜的价格出售。我知道批量生产确实有帮助,但是PCB成本实际上降低了多少b?有人说少量制造4层PCB是4 $吗?数量达到100时,多少钱?


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它不仅与高频的长度匹配有关,而且与阻抗匹配有关。它是近于上不可能得到的该差分线与双层电路板(因为接地平面是那么远)。100Ω
汤姆·卡彭特

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对于大型BGA芯片,几乎不可能将引脚分布分为2层,有时甚至不建议使用4层。
helloworld922

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对于某些电路,您可以执行此操作。DDR3接口绝对不是其中之一!
Brian Drummond 2015年

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出于这个原因,串联终止在那,是的。但是,如果其余走线的阻抗不匹配,则串联端接将无济于事。电子工程的整个领域都致力于此。
汤姆·卡彭特

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您不应该尝试DDR3,绝对不要在2层板上。如果您想使用使用这种内存技术的处理器类型,则最好将其他人的CPU模块集成到您自己的板上。诸如Gumstix或Beagle之类的东西。

Answers:


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啊,尝试使DDR在两层中工作的恐怖:)长的答案当然是学习信号完整性,并试图准确地了解您在做什么。我以前看过这件事,甚至通过了EMI,但有很多警告。首先,只有一个DDR部分。其次,控制器经过精心设计,可以路由到前两行宽间隔球中的所有信号上,以便所有信号在顶层都没有过孔的情况下路由到DDR部分。然后将底部用于GND平面,即使相距60密耳也是如此。路线是匹配的,但“非常”短。最终,该部件以尽可能慢的速度运行,基本上是DDR部件所允许的最低频率。哦,我们有一个用于EMI的扩频时钟。

我通常会说这不是一个好主意,您应该坚持四个层次并在其他地方削减成本。如果要这样做,甚至不要指望达到全速,并且如果要布线DIMM或翻盖之类的多个部件。我会说这甚至不值得尝试。

成本取决于许多因素,从您在哪里做到多少,这是一个非常大的问题,而相比之下,低原型的问题要小得多。尝试调试两层设计将面临的头痛几乎肯定是不值得的。在很多情况下,要使它投入工作将需要更多的上市时间,这是值得的。

您提到100的数量就像是很高,但是一旦您开始进入成千上万,它根本就不存在,几百件的价格急剧下降。如果您离开海岸某个地方,也是如此。举个例子,我可以想像我在10层板上的10K单位在美国的价格约为50美元,但我在国外的价格为25美元。您的价格还取决于您使用面板的效率(您的印刷电路板房屋以标准的纸张尺寸制造电路板。)如果每个面板只能容纳两个面板,并且浪费很多,您的成本就会上升,就像您只订购2个并在面板上留出20个空间。顺便说一下,这就是将pcb订单集中在一起的工作方式。

为什么要花更多钱?好吧,这是一项艰巨的矿石工作,涉及到两倍的材料,并且需要更高的精度或技巧。两层只是两面覆有一层FR4铜,只需钻一些孔,掩膜,蚀刻掉并进行后期处理。对于四层板掩膜并蚀刻两层,然后在任一侧掩膜上再层压两层外层,然后再次蚀刻,要非常小心,以确保它们正确对齐,然后进行钻孔和后期处理。这只是一个例子,但关键是该过程需要更多的步骤,更多的人工,更多的材料和更多的成本。

值得一提的是,用于移动行业的芯片将诸如LPDDR4之类的东西直接安装在它们之上,从而实现了多合一的解决方案。我仍然希望使用四层板来进行适当的功率分配,去耦和其他信号的路由,但这是一个需要考虑的角度。


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+1表示将问题的费用部分包括在您的答案中,目前所有其他答案中都省略了该内容。
丹·亨德森

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拥有多层板的原因有很多,而在高速设计(例如DDR3)方面,发生了很多事情,而不仅仅是引脚间的连接。

在高速情况下,电磁场和磁磁场背后的物理条件成为功率速度要求的一个因素。不再只是从A点连接到B点的情况。所走的路线会产生影响,因此在高频下,您实际上可能会失去空间,因为您无法/不应该在该区域或该组附近路由信号电源很慢,无法满足数字电路中的电流需求。您可能在该引脚旁边有一个电源,并且您的芯片可能仍然无法正常工作,因为数字电路需要快速电流,并且电流很大。电源设备可能具有较高的额定电流,但是电源设备没有快速响应。这就是去耦电容器,大容量电容器和整个电网分布发挥作用的地方。所有这些都是高速所需的,其中一些取决于层堆栈。不仅是层数,而且是实际的层数。

控制电场并降低其影响,EMI,屏蔽,平面间电容,信号完整性电源完整性和布线复杂性,是您拥有多层板或2层板的原因。您可能可以选择使用两层板,但是您必须对电路板(寄生)进行建模,并根据您的高频内容确定并查看是否满足您的所有要求。

那么,您可以减少层数吗?

是的你可以。

能行吗?

是。不会吧 上述所有的。

尝试搜索此站点,以粗体显示一些术语。它可能会回答一些问题,或者创建一些新问题。


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亨利·奥特(Henry Ott)提出了电路板设计应努力实现的五个与EMC相关的目标。他们是:

  1. 信号层应始终与平面相邻。
  2. 信号层应靠近其相邻平面。
  3. 电源和接地层应紧密耦合在一起。
  4. 高速信号应在位于飞机之间的掩埋层上路由。这样,飞机可以充当屏蔽并包含来自高速走线的辐射。
  5. 多个接地层非常有利,因为它们会降低电路板的接地(参考平面)阻抗并减少共模辐射。

根据Ott的说法,可以满足所有这些目标的最小层数是8。从上到下,这些层是:

  1. 元件垫和低频信号
  2. 功率
  3. 地面
  4. 高频信号
  5. 高频信号
  6. 地面
  7. 功率
  8. 低频信号和测试垫

因此,如果最大的EMI / EMC性能是您的目标,那么扩大电路板就无济于事。您必须具有足够的层数。即使出于中等信号完整性的考虑,坚固的接地层也是一件不错的事情。


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直接的拓扑答案是“否”。

您可以在两层板上做一些事情,无论大小如何,您根本无法做一个单层板。句号


像什么?交叉线?您可以使用跳线来实现。
棘轮怪胎2015年

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那是作弊吗?我想一个务实的答案是正确的:在这种情况下,这个问题似乎“显而易见”。当然,您可以使用足够大的电路板和足够的悬空导线进行任何操作:)
GreenAsJade 2015年
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