PCBスタック設計と回路対策の機能

PCBスタック設計と回路対策の機能

PCBメーカーは、PCBスタック設計の基本原則とPCB設計における回路対策の役割を詳細に説明しています

PCB 設計では、信号品質の制御要因を考慮して、PCB スタック設定の一般原則は次のとおりです。

1. 素子表面に隣接する第 2 層はグランド プレーンであり、デバイスのシールド層と最上層配線の基準プレーンを提供します。

2. すべての信号層は、完全なリターン チャネルを確保するために、可能な限りグランドに隣接する必要があります。

3. クロストークを減らすために、互いに直接隣接する 2 つの信号層を避けるようにしてください。

4. 主電源は、平面コンデンサを形成し、電源の平面インピーダンスを低減するために、可能な限り対応するグランドに隣接する必要があります。

5.積層構造の対称性を考慮し、製版生産時の反り抑制に貢献します。

上記は、スタック設計の一般原則です。 実際のスタック設計では、回路基板設計者は、隣接する配線層間の間隔を広げることによって、対応する配線層と基準面との間の間隔を縮小し、層間配線のクロストーク率を制御できます。 2 つの信号層が直接隣接できることを前提としています。 コストを重視する民生用製品の場合、配線層を最小限に抑えて PCB コストを削減するために、電源がグランド プレーンに隣接する方法を弱めることでプレーン インピーダンスを下げることができます。 もちろん、その代償は信号品質設計のリスクです。

バックプレーン（バックプレーンまたはミッドプレーン）のスタック設計では、一般的なバックプレーンでは隣接するルートを互いに垂直にすることが難しく、必然的に長距離の並列配線が必要になります。 高速バックプレーンの一般的なスタッキングの原則は次のとおりです。

1. 上面と底面は完全なグランド プレーンであり、シールド キャビティを形成します。

2. クロストークを低減するための隣接層間の平行配線がないか、または隣接配線層間の間隔が基準プレーン間隔よりもはるかに大きい。

3. すべての信号層は、完全なリターン チャネルを確保するために、可能な限りグランドに隣接する必要があります。

上記の原則は PCB 設計に柔軟に適用する必要があり、特定の PCB スタックを設定する際には、実際のボードのニーズに応じて合理的な分析を行う必要があることに注意してください。

PCB設計における回路対策の機能

電子回路を設計する場合、製品の電磁両立性特性、電磁干渉抑制、および電磁干渉防止特性よりも、製品の実際の性能に注意が払われます。 互換性を実現するために、実際の PCB 設計では次の回路対策を採用できます。

(1) 集積回路ごとに高周波デカップリングコンデンサを設置。 各電解コンデンサの横に小さな高周波バイパス コンデンサを追加する必要があります。

(2) 回路基板上の充放電エネルギー蓄積コンデンサとして、電解コンデンサの代わりに大容量のタンタル コンデンサまたはポリエステル コンデンサを使用します。 管状コンデンサを使用する場合は、シェルを接地する必要があります

(3) PCB に入る信号はフィルタリングされ、高ノイズ領域から低ノイズ領域への信号もフィルタリングされます。 同時に、直列終端抵抗を使用して信号の反射を減らします。

(4)MCU の不要な端は、対応する整合抵抗を介して電源またはグランドに接続する必要があります。 または出力端子として定義され、集積回路の電源端子と接地端子は接続されるべきであり、中断されるべきではありません

(5) 使用しないゲート回路入力端子は、サスペンドせず、対応する整合抵抗を介して電源またはグランドに接続してください。 アイドルオペアンプのプラス入力端子は接地され、マイナス入力端子は出力端子に接続されています。

(6) リレー等には何らかのダンピング（高周波コンデンサ、逆流ダイオード等）を設けるようにしてください。

(7) PCB 配線上に抵抗を直列に接続して、制御信号線の下端のジャンプ率を下げることができます。

ヒント: PCB 設計レイアウトに回路図を使用する際に互換性の目標を達成するには、製品の電磁両立性を向上させるために必要な回路対策を講じる必要があります。 包囲ライオンにも同じことをしますか? PCB メーカーは、PCB スタック設計の基本原則と PCB 設計における回路対策の役割を詳細に説明しています。