Quanto costa fabbricare una scheda a 4 strati rispetto a una scheda a 2 strati e ne vale la pena?


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Mi chiedo al momento con il mio progetto Super OSD se andare su una scheda a 4 strati.

Al momento, è costituito da due micro e alcuni circuiti aggiuntivi come un amplificatore audio discreto e logica di commutazione, e una EEPROM seriale più un sensore di temperatura. Probabilmente ci sono circa 40 resistori, 10-15 tappi e alcuni altri componenti (tutti montati su superficie 0805 o 0603.) Potrebbe essere complicato instradarlo.

Vale la pena pagare i soldi extra per ottenere schede a 4 strati per un progetto relativamente semplice?

Sono sul recinto, mi piace 2 strati perché è economico e se hai l'attrezzatura giusta puoi persino farlo a casa, 4 strati è più costoso, ma mi permette di schiacciare più cose in ogni millimetro quadrato. Ho visto un paio di progetti open source (Super OSD è open source) usando 4 livelli ma molti altri usando 2 livelli.

Quindi, opinioni?

Risposte:


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Alcuni motivi per passare al livello 4+:

  • Hai bisogno di ulteriore spazio di routing

  • Necessità di piani di alimentazione e di alimentazione a terra a causa dell'assorbimento di corrente

  • È necessario controllare l'impedenza di traccia. Puoi controllare l'impedenza di una traccia solo se ha un riferimento coerente sui layer adiacenti. Ciò è fondamentale per l'integrità del segnale di molti segnali, ma principalmente associato a tracce digitali e / o lunghe tracce a velocità medio-alta.

  • Hai bisogno di prestazioni a basso rumore, sia analogiche che digitali. È quasi impossibile riuscirci senza almeno un piano di massa nella pila.

  • EMI: a meno che tu non sia in grado di dedicare il fondo a un getto pieno di terra, devi essere molto vigile con i tuoi percorsi di ritorno a terra per evitare i cicli attuali.

Sono sicuro che ce ne sono altri, è proprio quello che mi è saltato in testa.

Personalmente non ho mai avuto una scheda fabbed che non fosse almeno 4 strati, quindi non posso dire troppo sul costo di 2 strati.

Il passaggio a 6 o 8 livelli è di solito quello con cui devo combattere e il più delle volte le stesse regole che ho elencato sopra sono le forze motrici, con l'aggiunta della necessità di instradare segnali ad altissima velocità tra i livelli piani per ridurre l'IME.


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Accetto Mark, ma vorrei aggiungere alcune informazioni sui costi. Se stai semplicemente guardando alla prototipazione in quantità ridotte, puoi ottenere una scheda a 4 strati da Advanced Circuits per $ 66 e $ 33 per una scheda a 2 strati.

Se stai guardando oltre nel futuro e vuoi pensare a fab di grande quantità, dovrai considerare che le case di PCB produrranno un aspetto tutto, più che un semplice numero di strati, quando ti daranno un costo. Alcuni elementi includono dimensioni, numero di vie, tagli speciali, numero di fori ... Quindi, in questo senso, se riesci a ottenere una tavola della metà delle dimensioni e con la metà delle vie andando su una tavola a 4 strati potrebbe valerne la pena.

Inoltre, quando si arriva a quantità più elevate, probabilmente sarà necessario esaminare i test FCC. Molte volte per superare i test FCC è necessario disporre di una scheda a 4 strati per far cadere i radiatori involontari.

Quindi, si spera, ormai, puoi dire che ci sono molti molti fattori che influenzano la scelta più intelligente. È difficile dire da che parte andare, ma a un certo punto devi farlo.


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Detto in questo modo, il costo del tempo risparmiato potendo instradare su 4 livelli (o avere piani di potenza interni per facilitare il routing) sarà quasi sempre maggiore della differenza di costo tra una scheda a 2 e 4 strati.

Quindi ne vale la pena secondo me


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Questa è in realtà una cosa difficile da dire che vale sempre la pena andare con una scheda a 4 strati. Per Hobbyist, il tempo di solito non ha un valore enorme come nel caso dei soldi di tasca propria. Per grandi quantità c'è sempre un compromesso tra tempo impiegato e costo del pcb.
Kellenjb,

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Un esempio di ciò che vedo molto è il caricabatterie USB AC economico. Tipicamente useranno un singolo pcb su un lato. In questo caso la società decise che valeva la pena dedicare il tempo a capire come instradare da un lato a causa della quantità che avrebbero prodotto.
Kellenjb,

buon punto Kellenjb. Tendo a basare questo sul lavoro con progetti per l'azienda, non dal punto di vista degli hobbiest. Per me, fare PCB è una cosa da fare, non un hobby ahah
Fuzz,

Le schede sono anche unilaterali perché è più facile soddisfare le norme di conformità e sicurezza EMC (reisolamento tra le tracce).
Thomas O
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