Vdd มากกว่า Vss Pins

ฉันกำลังทำงานกับการออกแบบฮาร์ดแวร์ไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกของฉัน ฉันมีชั้นเรียนของไมโครคอนโทรลเลอร์ในวิทยาลัย แต่มันมุ่งเน้นไปที่ด้านซอฟต์แวร์ของสิ่งต่าง ๆ และใช้บอร์ดพัฒนาที่สร้างไว้ล่วงหน้า (สำหรับ Freescale 68HC12)

ฉันมีคำถามที่ฉันลังเลที่จะถามเพราะดูเหมือนว่าค่อนข้างธรรมดาและอาจชัดเจน แต่ในเวลาเดียวกันฉันไม่สามารถหาคำตอบที่ชัดเจนขณะค้นหาผ่านแผ่นข้อมูลหรือฟอรัมออนไลน์

ฉันได้ตัดสินใจใช้ชิปตระกูล STM32F7 และฉันพบปัญหานี้ในขณะที่วางแผนพลังงานพื้นฐานและการเชื่อมต่อภาคพื้นดิน ฉันเห็นจำนวนขา 12 Vdd บนแพ็คเกจ 144-LQFP (9xVdd + 1xVdda + 1xVddusb + 1xVddsdmmc) แต่มีเพียง 10 Vss pin กันอย่างรวดเร็ว: ฉันพิจารณาคร่าว ๆ ของ dsPIC33F ของ Microchip สำหรับโครงการนี้และฉันสังเกตเห็นความไม่สมดุลที่คล้ายกัน (7 Vdd pins และ 6 Vss pin)

ฉันได้อ่านเอกสารการออกแบบฮาร์ดแวร์เบื้องต้นแล้วและความสำคัญของการแยกแคปที่วางไว้ใกล้กับอุปกรณ์สำหรับคู่ Vdd / Vss แต่ละคู่นั้นให้ความสำคัญกับการออกแบบความเร็วสูงเสมอ ฉันสงสัยว่าฉันควรทำอย่างไรกับพิน Vdd ที่ไม่มีการจับคู่ Vss ที่เห็นได้ชัด PCB ของฉันจะรวมเลเยอร์ระนาบพื้นอย่างแน่นอนดังนั้นฉันสามารถแยกพิน Vdd ที่ไม่ได้จับคู่กับระนาบได้โดยตรง แต่ฉันก็รู้สึกว่าการจับคู่พิน Vdd / Vss นั้นสำคัญ

ฉันขาดอะไรที่ชัดเจนหรือไม่

ฉันได้รวมภาพสองภาพด้านล่างซึ่งแสดงกลยุทธ์ปัจจุบันของฉันสำหรับการแยกสัญญาณทั้งคู่ Vdd / Vss และ Vdd ขาเดียว โปรดแจ้งให้เราทราบหากมีปัญหาที่ชัดเจนด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง

ในฐานะผู้ผลิตชิปฉันง่ายที่จะอธิบายสาเหตุของความไม่สมดุล มันมี VDD หลายวงใน IC สำหรับจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน แต่มีเพียงวงเดียว วงแหวน VDD ที่แตกต่างกันสามารถอยู่ในแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันได้ แต่พื้นดินจะอยู่ที่ศูนย์โวลต์เสมอ

ดังนั้นสำหรับพื้นดินมีสี่เหลี่ยมทองแดงที่เป็นของแข็งใน leadframe (นั่นคือสิ่งที่หมุด IC ขยายจาก) ภายใต้แม่พิมพ์สำหรับพื้นดิน ภายในอาจมีแผ่นอิเล็กโทรดหลายสิบแผ่นที่ยึดติดกับพื้นทองแดงทั้งหมด วิธีนี้พื้นดินจะค่อนข้างแข็งในส่วนต่าง ๆ ของ IC ซึ่งลดกระแสของสารตั้งต้น - กระแสที่ไหลผ่านทองแดงจะไม่ทำให้เกิดปัญหาเช่นการ latch-up ใน IC ซึ่งแตกต่างจากกระแสของสารตั้งต้นที่แข็งแกร่งซึ่งทำให้เกิดสภาวะ latch-up

ดังนั้นภายในท่อพลาสติกใน IC มีคู่ GND / VCC มากหรือน้อยที่คุณพูดถึงในคำถามของคุณ แต่สำหรับกราวด์นั้นเนื่องจากกราวด์แพดใน leadframe ทำให้ขา GND ทุกอันไม่จำเป็นต้องขยายออกจากแพ็คเกจ IC - กราวด์ทองแดงภายในแพ็คเกจ IC นั้นแข็งแรงเพียงพอ

เพียงเชื่อมต่อหมุด VDD ที่เหลือเข้ากับระนาบกราวด์ผ่านตัวเก็บประจุแยก ไม่จำเป็นเสมอไปที่พลังงานและพินกราวด์จะเท่ากัน หากคุณมีการอ้างอิงพื้นแข็งตลอดวงจรมันจะทำงานได้ดี

นอกเหนือจากเหตุผลอื่น ๆ ... stm32f7xx เป็นผู้สืบทอดของผู้สืบทอด ... ของชิปที่ซึ่งมีหมุดภาคพื้นดินมากกว่าที่คุณเห็นบน F7 ของคุณในตอนนี้ F4 และ F7 ที่ตามมามีการถอดรหัส vcore บนสองพินซึ่ง GND บน stm32F1xx และ 'F2xx ......