在电子工程和 PCB 设计领域,"stackup" 通常指 PCB 板的层次结构和构造布局。Stackup 的字面意思是“堆叠”,顾名思义,它描述了PCB板的层次结构。一个典型的 stackup 通常由多层电路板、地面层和电源层组成。这些层以一种特定的顺序或堆叠方式安排在一起,以实现充分利用空间、最大化信号完整性、最小化电磁噪声、以及最大化板的可靠性。
一般来说,PCB board 的 stackup 设计是一个非常基础性的工作。所有设计者都需要对其原理和现实运用有深入的了解。Stackup 设计的质量会直接影响 PCBA 的性能和制造成本。
现在的 PCB 新技术、高速控制技术和高频率信号都需要特别的 PCB 板设计。那些具有完美的Stackup设计的 PCB 板可以最大化地从整个电路中获得最佳的信号完整性、EMI抑制、噪声下降等优点。对于高密度 的 PCB 板,良好的 Stackup 可以提高信号完整性,减少串扰和EMI。同时,为了节约空间,现代 PCB 面积减小,需要有一个经过良好 Stackup 优化的 PCB 设计。
在PSA(Printed Circuit Assembly)生产中,厂家需要使用Stackup设计来准备生产 parameters,如层压名称、层压顺序、板厚、接地层位置等等,来方便生产。
Stackup 的设计最好交给专家来进行,而不是自己在无知的情况下尝试。Stackup 的设计应该是一项发布之前多次检查适合客户和特定设计要求的过程。
Stackup 设计师需要提前考虑板中所有组件及电路的跳线、晶体管、射频天线等,以及耦合,EMI(电磁干扰)和信号完整性等因素 。他/她还必须考虑将信号层之间的距离最小化,以以防止信号诱导和层间串扰。为此,良好的 Stackup 应该被特定的应用及其操作环境所定制。
(1)增加 Ground 平面层的数量,可以降低电磁干扰和噪声;
(2)优化信号和电源层之间的距离和操作;
(3)数字和模拟地面必须分开并连续铺设;
(4)保证各个板层之间的距离以增加板的稳定性和可靠性;
(5)对于高速路由,请合理安排每个堆栈的层数。
总之,stackup 是一项至关重要的 PCB 设计工作。好的 Stackup 设计会使 PCB 的性能更优越,同时也会给产品的研发和生产带来很多优势。