Veo que un PCB de 2 capas es realmente barato para crear un prototipo. Un PCB de 4 capas es casi 4 veces más caro. Tengo un diseño que usa RAM DDR3 donde necesito hacer coincidir las longitudes de rastreo. Sin embargo, también necesito mantener los costos bajos. Observo que optar por una PCB de 2 capas más grande es más económico en comparación con una PCB de 4 capas. ¿Por trabajo de diseño, si uso el PCB de 2 capas en lugar de 4, aunque mis trazas son mucho más largas?
¿Por qué el PCB de 4 capas es mucho más caro en comparación con el de 2 capas? De 2-4 capa es una gran diferencia de precio? Me gustaría saber por qué ? La mayoría de los diseños comerciales parecen estar usando 4 capas cuando tienen RAM. Sin embargo, pueden vender a precios tan baratos. Entiendo que la fabricación a granel realmente ayuda, pero ¿cuánto cuesta realmente bajar el PCB? B? Digamos que en pequeñas cantidades para hacer un PCB de 4 capas es de 4 $? ¿Cuánto sería cuando lo haga en cantidades de 100?
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Respuestas:
Ah, el horror de tratar de hacer que DDR funcione en dos capas :) La respuesta larga es, por supuesto, aprender sobre la integridad de la señal y tratar de entender exactamente lo que está haciendo. He visto esto hecho antes, e incluso paso EMI pero con muchas advertencias. Primero solo había una sola parte DDR. En segundo lugar, el controlador se diseñó cuidadosamente para enrutar todas las señales en las dos primeras filas de bolas ampliamente espaciadas de modo que todas las señales se enrutaran sin vías en la capa superior a la parte DDR. Luego, el fondo se usó para un avión GND, a pesar de que estaba a 60 mil de distancia. Las rutas se emparejaron, pero se mantuvieron "extremadamente" cortas. Finalmente, la parte se ejecutó lo más lento posible, básicamente la frecuencia mínima permitida por la parte DDR. Ah, y teníamos un reloj de amplio espectro para EMI.
Como regla general, diría que esta no es una buena idea y que debe apegarse a cuatro capas y reducir los costos en otros lugares. Si va a hacerlo, ni siquiera espere alcanzar la velocidad casi completa, y si está tratando de enrutar varias partes como un DIMM o una cubierta. Yo diría que ni siquiera vale la pena intentarlo.
El costo depende de tantos factores, desde dónde lo está haciendo hasta cuánto, es un problema mucho menor en volúmenes muy altos que en volúmenes proto bajos. Los dolores de cabeza que enfrentará al tratar de depurar un diseño de dos capas casi nunca valen la pena. El aumento en el tiempo de comercialización al que se enfrentará al tratar de hacerlo funcionar solo vale el costo de una capa 4 en muchos casos.
Menciona el volumen de 100 como si fuera alto, pero no es en absoluto una vez que comienza a moverse a miles, cientos de miles hay una fuerte caída en el precio de unos pocos cientos de piezas. Lo mismo si te mudas de la costa a alguna parte. Solo como un ejemplo, puedo pensar que mi precio en EE. UU. En unidades de 10K de una placa de 10 capas es de alrededor de $ 50, pero mi precio offshore de la misma es de $ 25. Su precio también dependerá de cuán eficientemente use el panel (su casa de PCB fabrica tableros en tamaños de hoja estándar). Si solo cabe dos por panel y tiene una gran cantidad de desperdicio, su costo aumentará como si solo ordenara 2 y deje espacio para 20 en el panel. Por cierto, así es como funcionan los lugares que agrupan los pedidos de PCB.
¿Por qué cuesta más? Bueno, es mucho trabajo, implica el doble de material y requiere un poco más de precisión o habilidad. Una capa doble es solo una pieza de revestimiento de cobre FR4 en ambos lados, solo taladre algunos agujeros, enmascare, grabe y elimine el proceso. Para una máscara de tablero de cuatro capas y grabe las dos capas, luego lamine dos capas externas más en cada máscara lateral y grabe nuevamente teniendo mucho cuidado de que se alineen correctamente, luego taladre y publique el proceso. Eso es solo un ejemplo, pero el punto es que el proceso tiene más pasos, más mano de obra, más material y más costo.
Vale la pena mencionar que hay chips para la industria móvil que toman cosas como LPDDR4 montados directamente sobre ellos para una solución todo en uno. Aún así, me gustaría una placa de cuatro capas para la distribución de energía, el desacoplamiento y el enrutamiento de otras señales, pero es un ángulo interesante para considerar.
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Hay varias razones por las que tiene placas multicapa, y cuando se trata de diseño de alta velocidad, DDR3, por ejemplo, están sucediendo muchas más cosas que solo las conexiones de pin a pin.
A altas velocidades, la física detrás de los campos eléctricos y magnéticos se convierte en un factor, así como los requisitos de velocidad de potencia. Ya no se trata solo de conectarse desde el punto A al punto B. La ruta que tome tendrá un efecto, por lo que a alta frecuencia, en realidad podría perder espacio porque no puede / no debería enrutar señales en esta área, o cerca de este grupo de señales, etc. Las fuentes de alimentación son lentas y no pueden satisfacer la demanda de corriente en los circuitos digitales. Podría tener una fuente de alimentación justo al lado del pin, y es posible que su chip aún no funcione bien, porque los circuitos digitales requieren corrientes rápidas y muchas. La fuente de alimentación puede tener una clasificación de corriente alta, pero una fuente de alimentación no tiene una respuesta rápida. Y ahí es donde entran en juego los condensadores de desacoplamiento, los condensadores a granel y la distribución general de la red de energía. Todas estas cosas son necesarias para la alta velocidad, y algunas de ellas dependen de la pila de capas. No solo el número de capas, sino también cuáles son las capas.
El control de los campos realmente, y reducir sus efectos, EMI , sheilding, entre capacitancia avión, integridad de la señal , la integridad de la energía y la complejidad de enrutamiento, son la razón por la que tienen que podría tener un tablero multicapa frente a un tablero de 2 capas. Es posible que pueda salirse con una placa de 2 capas, pero tendría que modelar la placa de circuito (parásitos) y, dependiendo de cuál sea su contenido de alta frecuencia, mirar y ver si se cumplen todos sus requisitos.
Entonces, ¿puedes reducir el número de capas?
Sí tu puedes.
Funcionará ?
Si. No, quizás. Todas las anteriores.
Intente buscar en este sitio, para algunos de los términos en negrita. Puede responder algunas preguntas o crear algunas nuevas.
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Henry Ott sugiere cinco objetivos relacionados con la compatibilidad electromagnética que un diseño de placa debería intentar alcanzar. Son:
Según Ott, el número más pequeño de capas que pueden satisfacer todos estos objetivos es ocho . De arriba a abajo, las capas son:
Entonces, si su objetivo es el máximo rendimiento EMI / EMC, hacer que su placa sea más grande no ayudará. Tienes que tener suficientes capas. Incluso para preocupaciones de integridad de señal moderada, es bueno tener un plano de tierra sólido.
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La respuesta topológica directa es "no".
Hay cosas que puede hacer en un tablero de dos capas que simplemente no puede hacer en una sola capa, sin importar cuán grande sea. Punto final.
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