Khi gia công mạch in, các nhà sản xuất thường yêu cầu bạn cung cấp layer stackup, nhất là đối với sản xuất mạch in nhiều nhiều lớp. Vậy stackup là gì? Cấu tạo của một stackup? Cần bao nhiêu lớp? Sắp xếp thế nào cho hợp lí? Mình cần phải có các thông số gì để setup design rule? …..
Phần này sẽ giúp các bạn giải quyết các vấn đề trên. Dành cho các layouter và các hardware designer.
Layer stack up là gì?
Stack-up design là gì?
Stack-up design là sắp xếp các layer Signal, Power, GND để đáp ứng các yêu cầu về điện và cơ khí của một thiết kế mạch in cụ thể.
The planning of PCB stack-up configuration là một trong những kía cạnh quan trọng nhất trong việc đạt được hiệu suất tốt nhất có thể của một sản phẩm.
Một stack-up tốt có thể rất hiệu quả trong việc làm giảm bức xạ từ các loop (vòng lặp) trên PCB, cũng giống như nhiều dây chạy song song trên board (common mode emission). Mặt khác, một stackup không tốt có thể làm tăng nhiễu trong cả 2 trường hợp trên.
Về phần SI (Signal Integrity – bảo toàn tín hiệu) và PI (Power Integrity – bảo toàn điện áp) trong thiết kế mạch High Speed thì mìn
Layer stack up là gì?
h xin hẹn các tới bài sau.
Các yêu cầu đối với một mạch PCB hiệu suất cao
Cung cấp đủ các lớp tín hiệu để cho phép route hết trace
Cung cấp đủ layer cho nguồn và GND để đảm bảo PDS (Power Delivery System). Trong một số tài liệu thì gọi là PDN ( Power Delivery Network)
Trace widths, spacing and dielectric thickness that meet both impedance and cross talk goals
Vấn đề với các thiết kế truyền thống
Tính toán trở kháng là một vấn đề
Khả năng sản xuất của nhà sản xuất PCB
Hiệu ứng bề mặt với stackup
Hiệu ứng bề mặt là hiện tượng điện tích phần bố ngoài bề mặt của trace.
Hiệu ứng bề mặt là hiện tượng dòng điện chảy trong dây dẫn ở tốc độ cao nơi mà dòng điện chảy gần bề mặt của dây dẫn.
Khi tần số đủ lớn thì dòng điện thâm nhập ít hơn một nửa thickness của trace, làm cho việc trace có dày thêm thì cũng không có tác dụng.
Sự khác nhau giữa Microstrip Line and Strip Line
Đối với các Hardware designer và các Layouter thì có thể không lạ gì đối với các khái niệm này. Ở đây mình xin nhắc lại một chút về khái niệm và phân tích ưu nhược điểm của 2 loại này.
Đầu tiên là về khái niệm của StripLine và MicrostripLine: đây là cách gọi của việc route trace trên các layer stack up. (StripLine chỉ tồn tại trong một stackup nhiều hơn 2 layer, để dễ hiểu hơn thì các bạn nhìn hình bên dưới là rõ nhất)
Ở đây ta thấy được rằng Microstrip Line sẽ truyền tín hiệu nhanh hơn so với StripLine. (với điều kiện so sánh là cùng hằng số điện môi của lớp dielectric – lớp subtrace – lớp cách điện giữa các layer tín hiệu , và tất nhiên là 2 tín hiệu phải cùng tần số)
Hình ảnh cho thấy một trace với chiều dài 100mm, cùng trace width
Trở kháng khác nhau: Outer / Inner :125/112 Ohm
Với cùng một trace width thì trở kháng (Impedance – khả năng cản trở dòng điện, ở đây bao gồm cả cảm kháng và điện kháng, điện trở – Resistor , và các bạn luôn nhớ giúp mình là mọi phân tích trong chuỗi bài về high speed của mình đều sét tại khoảng thời gian rise và fall time của tín hiệu – mình sẽ giải thích trong một bài nằm trong chuỗi bài về high speed ) của Microstrip Line sẽ lớn hơn so với trở kháng của StripLine
Để điều khiển một trở kháng không đổi thì trace width ở các lớp ngoài phải lớn hơn trace width của các lớp bên trong, các bạn xem chi tiết trong phần tính toán trở kháng ở bên dưới
Và điều khác biệt lớn nhất giữa 2 loại này đó chính là việc StripLine chống nhiễu điện từ EMI (Electro Magnetic Interference) tốt hơn so với MicrostripLine.
Với việc đảm bảo được 2 lớp plane che chắn (shielding plane)
Các yếu tố quan trọng khi sắp xếp các layer trong stackup
1.Một lớp tín hiệu luôn luôn được tiếp giáp với một lớp plane liền kề.
2.Khoảng cách giữa signal layer và lớp plane của nó phải gần nhất có thể.
3.Power and Ground planes nên gần nhau.
4.Tín hiệu tốc độ cao nên được đi vào giữa 2 plane. Bằng cách này thì các plane có thể hoạt động như các lá chắn.
5.Nhiều lớp GND là rất tiện lợi, vì nó sẽ làm giảm impedance của ref plane và làm giảm nhiễu ở chế độ common mode.
Các bạn hãy nhớ số thứ tự của các yếu tố này vì nó sẽ xuyên suốt trong phần các stackup thường dùng.
Trên đây là một số nội dung giới thiệu về stack-up trong thiết kế mạch, đặc biệt là thiết kế mạch nhiều lớp, thiết kế mạch high speed.
BÀI VIẾT LIÊN QUAN
SMT vs DIP: Bảng So Sánh Chi Tiết & Cách Chọn Công Nghệ Phù Hợp Cho Sản Phẩm Của Bạn
Trong quy trình gia công PCBA, việc lựa chọn công nghệ lắp ráp đóng vai trò quyết định. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí, kích
SMT Là Gì? Tại Sao 95% Nhà Máy Điện Tử Hiện Đại Đều Dùng Công Nghệ Gắn Bề Mặt Này?
Bạn có biết chiếc điện thoại bạn đang cầm trên tay chứa hơn 1.000 linh kiện điện tử được gắn lên bảng mạch? Và gần như tất cả chúng
MEKA VIỆT NAM – Chuyên Gia Công SMT & Sản Xuất Mạch Điện Tử Chất Lượng Cao Tại Hà Nội.
Công ty Meka Việt Nam là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực sản xuất và gia công bo mạch điện tử (PCBA) tại miền Bắc. Với
1 Comment
Gia Công PCBA Là Gì? Hướng Dẫn Toàn Diện Từ A-Z Cho Doanh Nghiệp [2026]
Bạn đang phát triển một sản phẩm điện tử và nghe đến cụm từ “gia công PCBA” nhưng chưa thực sự hiểu rõ nó là gì? Bạn không đơn
10 Quy Tắc Vàng Thiết Kế PCB Để Gia Công SMT Không Lỗi
Trong ngành điện tử, khoảng cách từ bản vẽ đến thực tế sản xuất là rất lớn. Một thiết kế PCB đẹp chưa chắc đã là một
Ngành Sản Xuất PCBA Việt Nam 2026: Cơ Hội, Thách Thức & Xu Hướng
Việt Nam đang khẳng định vị thế là trung tâm sản xuất điện tử mới của thế giới. Trong đó, lĩnh vực PCBA đóng vai trò là
Gia Công SMT Số Lượng Nhỏ: Hướng Dẫn Đặt Hàng Từ 1 Board Mẫu
Trong ngành sản xuất điện tử, việc tìm kiếm một đối tác chấp nhận đơn hàng chỉ vài board mạch mẫu (Prototype) thường là một thách thức
Top 5 Tiêu Chí Chọn Nhà Gia Công PCBA Uy Tín Tại Hà Nội [2026]
Ngành điện tử Việt Nam đang phát triển thần tốc. Tìm đối tác gia công PCBA uy tín tại Hà Nội là bài toán sống còn cho