Disposition du circuit imprimé Quad SPI

J'essaie de faire une bonne disposition pour la mémoire flash Quad SPI NOR MT25QL256ABA1EW9-0SIT avec le microcontrôleur STM32. Mon problème est que je trouve le brochage de la puce mémoire assez gênant. J'ai réussi à échanger les broches du côté MCU de la façon dont les signaux résident côte à côte, mais c'est toujours difficile. En suivant le guide de configuration Micron Quad spi, j'ai réussi à:

Ne pas diviser le plan de masse sous-jacent (il s'agit d'un PCB à 2 couches),
Rendre le signal d'horloge court et éventuellement avec le moins de flexion,
N'utilisez aucun VIAS pour le routage des signaux

Cependant, je n'ai pas réussi à:

Gardez toute impédance sensible en calculant les striplines (il n'y a vraiment pas beaucoup d'espace et beaucoup de signaux)
Gardez les longueurs de signal similaires.

Voici la mise en page:

Après avoir agrandi l'image, on peut voir les noms de réseau sur les tampons de puce de mémoire. Je voudrais vous demander, soit à votre avis, cette conception est suffisante pour un transfert d'horloge jusqu'à 80 MHz. Aux fins de comparaison, la forme rose dans laquelle se trouve la puce est de 18 x 8 mm. Le polygone GND se déverse est mis en rayon pour la visibilité. J'apprécierais toute aide.

— Łukasz Przeniosło
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La couche inférieure est-elle une coulée pleine terre? Pouvez-vous également ajouter une capture d'écran du versement supérieur?

— Mike

Ne serait-il pas préférable de le faire tourner pour obtenir des longueurs de signaux plus égales? Pas besoin de mettre les broches d'alimentation avec les capuchons entre les puces - cet espace pourrait être utilisé pour l'adaptation de la longueur.

— Araho

Cette via entre les deux bouchons est un peu bizarre ... Avez-vous réussi?

— Sean87

Je l'ai enlevé. Je voulais faire un gnd proche via mais c'était pour fermer.

— Łukasz Przeniosło

Réponses:

Pour FR4, en utilisant un epsilon efficace de 3,25, nous obtenons la longueur d'onde d'un signal de 80 MHz dans le PCB à 80 en calculant

longueur d'onde = (c / f) * (1 / sqrt (epsilon)) = (300000000 m / s / 80000000 1 / s) * (1 / sqrt (3,25) = 2,06 mètres.

En utilisant 1/16 de longueur d'onde comme "limite de sécurité" en dessous de laquelle nous n'avons pas à nous soucier des réflexions et de la synchronisation relative du signal, c'est

safe_length = (1/16) * longueur d'onde = 2,06 / 16 = 12,8 centimètres = 5 pouces.

Vos traces de signal sont bien en dessous de cette limite. Votre routage est assez bon.

https://www.jlab.org/accel/eecad/pdf/050rfdesign.pdf

— PkP
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Mais il y a toujours la considération de la diaphonie. Dois-je faire plus d'espace entre les traces exprès?

— Łukasz Przeniosło

Soit dit en passant, vous ne devriez pas considérer uniquement le fondamental de la fréquence d'horloge. Une approche plus conservatrice consisterait à considérer les fronts ascendants / descendants rapides, qui pourraient être de 1 à 3 ns ... c'est-à-dire à des fréquences beaucoup plus élevées.

— next-hack

Je pense qu'il n'est pas nécessaire de le sur-concevoir. Quoi que vous regardiez, le routage est bien en dessous des limites RF à 80 MHz et aucun problème ne sera probablement dû au routage, plus probablement avec la disposition des pads ou quelque chose comme ça. Assez bon est assez bon. Il est temps de passer au problème suivant. :)

— PkP

Du point de vue de la topologie, vous pouvez envisager de faire pivoter la puce Flash SPI de 90 degrés vers la gauche (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre) comme ci-dessous. Cela tendra à égaliser les longueurs de routage naturelles et permettra une certaine correspondance de longueur avec le MCU.

— Michael Karas
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On dirait que NCS et CLK sont mal acheminés, mais le reste de la réponse est valable.

— Ignacio Vazquez-Abrams le

@ IgnacioVazquez-Abrams - Je viens de faire basculer les étiquettes du côté droit. Corrigé maintenant.

— Michael Karas

Merci d'avoir répondu. J'ai essayé de le faire comme décrit par ypu mais j'avais le signal d'horloge plus courbé. Est-il plus important de conserver la longueur des traces dans une longueur similaire? Le côté inférieur n'est pas conçu uniquement pour gnd, c'est une couche de signal mais j'ai l'intention que le bot place des traces en dessous

— Łukasz Przeniosło

Les plus grands flashs SPI modernes ont un tampon thermique sous la puce, je l'emploierais et éviterais de le traverser si possible.

— PkP

Oui, j'ai le coussin thermique à l'étude

— Łukasz Przeniosło