MCU koparma kartı için PCB yerleşim soruları

LPC23xx / LPC17xx MCU için temelde bir koparma tahtasına yönlendirmeye çalışıyorum. Daha önce bu karmaşıklığa yaklaşan hiçbir şey yönlendirmedim ve birkaç endişe alanım var. Dört katmanlı bir PCB'nin en uygun olacağını biliyorum, ama ben bir hobiyim ve bunu dört katmanlı bir tahtaya dönüştürmek bunu ticari olarak mevcut seçenekler kadar pahalı hale getirecek. Tasarımımı kanıtlanmış iki katmanlı ticari panolara dayandırdım, bu yüzden bu işi yapmanın mümkün olduğunu biliyorum. Birincisi, bu en çok yönlendirilen kart (sağdaki tüm USB makinelerini yok sayın, dahil edip etmeme konusunda bile karar vermedim bile) (ayrıca, serigrafi ekranın korkunç olduğunu biliyorum, henüz bunu çözmedim ):

1) Sahip olduğum bir endişe alanı, MCU ve kristaller arasındaki izlerin uzunluğu (biri RTC, diğeri MCU içindir). Tasarımımı temel alan panolardan hiçbirinden daha uzun değiller ama biraz onay istiyorum.

2) Sahip olduğum bir diğer endişe ayrılık. Genel olarak, çok fazla ayrılma gibi bir şey olmadığını biliyorum, ama bu durumda, uzayda yetersiz kaldım, bu yüzden TÜM VCC / GND çiftlerini ayırmadım (çok şey var!). Tasarımımı temel alan her iki kartın da yalnızca 2 ayrılabilir kapağı var ve üç tane var, o yüzden orada iyi olabilirim. En az bir veya iki tane daha almak için çalışmalı mıyım?

3) Alt tabaka üzerinde neredeyse kırılmamış bir zemin düzlemi sağlamak için çok çalıştım. Sadece birkaç noktada kırıldı, biri kristallerden birinin üzerindeki deliklerden (ki aslında yastıklar olması gerektiğini düşünüyorum) biri diğeri VCC'nin MCU'ya giden büyük yolu. Yer düzlemim yeterince sağlam mı?

4) Güç dağıtımı benim için özel bir problemdi ( önceki soruma bakınız ). Sonunda MCU'nun altına büyük bir dolgu dökmeyi ve büyük bir iz ile VCC pimine takmayı seçtim. Bu güç dağıtımı için kabul edilebilir bir strateji midir? 4 katlı bir tahta ile çalışıyor olsaydım, VCC için bütün bir katman kullanırdım, ama maliyet nedenleriyle 2 katmanla yapıştırmak istiyorum.

Genel olarak, burada nasıl yaptım? Bu muhtemelen açılacak mı yoksa çizim tahtasına geri mi dönmeliyim?

1) Kristaller bu şekilde yönlendirilmemelidir. İzler mümkün olduğu kadar kısa ve simetrik olmalıdır. Kondansatörleri GND'ye tek bir noktadan bağlamanız gerekir, böylece zemin plakasından ses almazsınız. Bu özellikle RTC kristali için önemlidir. Mevcut rotalamada, şanssızsanız nesil başlama / başarısızlık problemleri yaşayabilirsiniz.

2) Tek katmanlı anakartı ARM için satın alma: http://hackaday.com/2011/08/03/an-arm-dev-board-you-can-make-at-home/ - bu kabus işlerinde bile (sadece 1 dekuplaj kapağı). Defenitely burada sahip oldukların işe yarayacak. Tahtanın arkasına bazı ekstra kapaklar (bazı 25uF elektrolitik + 2.2uF seramik gibi) ekleyebilir, orada bol miktarda boş alan vardır ve hem VCC hem de GND'yi kullanabilirsiniz. Sevmediğim tek şey kapakların için ince izler. Mümkün olduğunca geniş olmalılar. Tasarımımda, tek kapasitör 2mm genişliğinde izlerle bağlandı.

Ayrıca, C5'e bakın: Biraz sağa doğru hareket ettirebilir, başlığa daha yakın hareket edebilir ve kısa geniş parçaya bağlayabilirsiniz. Üzeriniz çipin altındayken geniş izleriniz olamaz. C6 ve C7 için aynı.

Ayrıca, bunu evde yapacaksanız, QFP yongaları altında vize yapma konusunda sorun yaşayacaksınız.

3) Zemin plakası fazlasıyla yeterli. Bütün dekuplaj kapaklarının bağlı olduğu yonganın altındaki bir kare dışında katı topraklama düzlemine gerek yoktur, zemin gürültüsüne pek yardımcı olmaz. Durumda önemli olmayan kontrollü empedans için topraklama plakası gereklidir. Ancak, GND ile temaslar arasındaki bağlantınız mümkün olduğunca geniş olmalıdır. Bu genel kuraldır: VCC ve GND ağları geniş izlere sahip olmalıdır.

4) Evet, düşük hızlı ARM'ler için bu tamamen uygun.

Benim durumumda bile arka tarafım bile yoktu ve hala çalışıyordu ;-) Bir fabrikada üretim yapıyorsanız iyileştirilmesi gereken tek şey çipin ortasında alt tabaka üzerinde küçük bir VCC karesi olması ve 1 yerine bazı 4-9 viya kullanarak en üste kadar. VCC ve GND uçakları için, her zaman mümkün olduğu kadar düşük direnç ve endüktansa sahip olmanız gerekir, böylece kapaklar filtre sesini kolaylaştırabilir. . Ancak bu özel tasarımda bir gereklilik değildir.

Bu yüzden, şimdi bile değişiklik yapılmadan çalışacaktır. Bahsedilen değişikliklerden sonra mükemmel olacak.