Más Vdd que Vss Pins

Actualmente estoy trabajando en mi primer diseño de hardware de microcontrolador; Tuve una clase de microcontroladores en la universidad, pero se centró en el lado del software y usó una placa de desarrollo prefabricada (para el Freescale 68HC12).

Tengo una pregunta que dudo en hacer porque parece bastante básica, y tal vez incluso obvia, pero al mismo tiempo no he podido encontrar una respuesta clara al buscar en hojas de datos o foros en línea.

Me decidí por un chip de la serie STM32F7, y me encuentro con esta consulta mientras planifico sus conexiones básicas de alimentación y tierra. Veo un total de 12 pines Vdd en el paquete 144-LQFP (9xVdd + 1xVdda + 1xVddusb + 1xVddsdmmc), pero solo 10 pines Vss. Rápido a un lado: consideré brevemente el dsPIC33F de Microchip para este proyecto, y noté un desequilibrio similar (7 pines Vdd y 6 pines Vss).

He estado leyendo algunos documentos introductorios de diseño de hardware, y la importancia de desacoplar las tapas colocadas cerca del dispositivo para cada par Vdd / Vss siempre se enfatiza con fuerza para los diseños de alta velocidad. Me pregunto qué debería hacer por esos pines Vdd que no tienen un emparejamiento Vss obvio. Mi PCB ciertamente incorporará una capa de plano de tierra, por lo que simplemente podría desacoplar esos pines Vdd no emparejados directamente al plano, pero siempre tuve la sensación de que esos pares de pines Vdd / Vss eran importantes.

¿Me estoy perdiendo algo obvio?

He incluido un par de imágenes a continuación, que muestran mi estrategia actual para desacoplar un par Vdd / Vss y un solo pin Vdd. Avíseme si hay algún problema obvio con cualquiera de los métodos.

Como fabricante de chips, es fácil para mí explicar la causa del desequilibrio. Es que hay varios anillos diferentes de VDD en el IC para diferentes propósitos, pero solo un solo terreno. Los diferentes anillos VDD pueden estar en diferentes voltajes, pero la tierra siempre está a cero voltios.

Entonces, para el suelo, hay un rectángulo de cobre sólido en el marco de plomo (de eso se extienden los pines IC) debajo del dado para el suelo. Internamente, puede haber docenas de almohadillas que están unidas al cobre molido. De esta manera, la tierra puede ser bastante sólida en diferentes partes del CI, lo que minimiza las corrientes de sustrato: la corriente que fluye a través del cobre no causará problemas como el enclavamiento en el CI, a diferencia de las fuertes corrientes de sustrato que causan condiciones de enclavamiento.

Entonces, dentro de la carcasa de plástico en el IC, hay, más o menos, los pares GND / VCC que mencionas en tu pregunta. Pero en cuanto a la tierra, debido a la almohadilla de tierra en el marco principal, no todos los pines GND necesitan extenderse desde el paquete IC: el cobre a tierra dentro del paquete IC es lo suficientemente fuerte.

Simplemente conecte los pines VDD restantes al plano de tierra mediante condensadores de desacoplamiento. No siempre es necesario que los pines de alimentación y tierra sean iguales. Si tiene una referencia de tierra sólida en todo el circuito, funcionará bien.

Además de las otras razones ... el stm32f7xx es el sucesor del sucesor ... de un chip donde hay más pines de tierra que los que ves ahora en tu F7. El F4 y el seguimiento F7 tienen vcore desacoplamiento en dos pines que estaban GND en stm32F1xx y 'F2xx ......