在《pcb設計丨電源設計的重要性》一文中,已經介紹了電源設計的總體要求,以及不同電路的相關布局布線等知識點,那么本篇內容,小編將以RK3588為例,為大家詳細介紹其他支線電源的PCB設計。 ( @2 P7 s3 W' E6 s2 B
電源PCB設計 & i+ v! n" m/ |/ s7 n) B
01 如下圖(上)所示的濾波電容,原理圖上靠近RK3588的VDD_CPU_BIG電源管腳綠線以內的去耦電容,務必放在對應的電源管腳背面,電容GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。 其余的去耦電容盡量擺放在芯片附近,而且需要擺放在電源分割來源的路徑上。 5 c6 q! R4 E! s
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02 RK3588芯片VDD_CPU_BIG0/1的電源管腳,保證每個管腳邊上都有一個對應的過孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接。 如下圖是電源管腳扇出走線情況,建議走線線寬10mil。 1 ?2 {+ c8 U1 w0 G9 u- W
: a7 ~( h0 i$ r+ G+ V- M& r03 VDD_CPU_BIG0/1覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳覆銅足夠寬。 路徑不能被過孔分割太嚴重,必須計算有效線寬,確認連接到CPU每個電源PIN腳路徑都足夠。 04 VDD_CPU_BIG的電源在外圍換層時,要盡可能的多打電源過孔(12個及以上0.5*0.3mm的過孔),降低換層過孔帶來的壓降。 去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數量保持一致,否則會大大降低電容作用。 05 VDD_CPU_BIG電流比較大需要雙層覆銅,VDD_CPU_BIG 電源在CPU區(qū)域線寬合計不得小于 300mil,外圍區(qū)域寬度不小于600mil。 盡量采用覆銅方式降低走線帶來壓降(其它信號換層過孔請不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅),如下圖所示。 ! T8 v1 d& o6 f! c' O# u3 z" E' p
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* M# s1 k& r* H) W$ W06 電源平面會被過孔反焊盤破壞,PCB設計時注意調整其他信號過孔的位置,使得電源的有效寬度滿足要求。 下圖L1為電源銅皮寬度58mil,由于過孔的反焊盤會破壞銅皮,導致實際有效過流寬度僅為L2+L3+L4=14.5mil。
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07 BIG0/1電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內的GND過孔數量,建議≧12個,如下圖所示。
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K9 d3 r8 l. l) X08 BIG電源PDN目標阻抗建議值,如下表和下圖所示。 : ^6 u' N' p/ r; y( d5 g$ \; P5 b7 T
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2 T' m6 a; V5 W電源PCB設計 VDD_LOGIC 01 VDD_LOGIC的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠寬。 路徑不能被過孔分割太嚴重,必須計算有效線寬,確認連接到CPU每個電源PIN腳路徑都足夠。 02 如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_LOGIC電源管腳綠線以內的去耦電容,務必放在對應的電源管腳背面,電容的GND管腳盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。 其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并擺放在電源分割來源的路徑上。 , e7 w. T8 G& i) ? h; X) h
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03 RK3588芯片VDD_LOGIC的電源管腳,每個管腳需要對應一個過孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖所示,建議走線線寬10mil。 - ~, a- H: X6 o9 @0 j
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04 BIG0/1電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間VDD_LOGIC電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil,外圍區(qū)域寬度不小于200mil。 盡量采用覆銅方式,降低走線帶來壓降(其它信號換層過孔請不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅),GND過孔數量建議≧12個。
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. ^1 N8 p+ z2 |. l: T05 VDD_LOGIC的電源在外圍換層時,要盡可能的多打電源過孔(8個以上10-20mil的過孔),降低換層過孔帶來的壓降。 去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數量保持一致,否則會大大降低電容作用,如下圖所示。 [, _5 c4 I; x
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06 電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內的GND過孔數量,建議≧11個,如下圖所示。 G( ~5 x6 J8 k: M6 B
# U c: c% G! [& r電源PCB設計 VDD_GPU 01 VDD_GPU的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠寬。 路徑不能被過孔分割太嚴重,必須計算有效線寬,確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。 02 VDD_GPU 的電源在外圍換層時,要盡可能的多打電源過孔(10個以上0.5*0.3mm的過孔),降低換層過孔帶來的壓降。 去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數量保持一致,否則會大大降低電容作用。 03 如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_GPU電源管腳綠線以內的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。 其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來源的路徑上。 + B. u( ~; T' g# @+ @
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04 RK3588芯片VDD_GPU的電源管腳,每個管腳需要對應一個過孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖所示,建議走線線寬10mil。
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05 VDD_GPU電源在GPU區(qū)域線寬不得小于300mil,外圍區(qū)域寬度不小于500mil,采用兩層覆銅方式,降低走線帶來壓降。
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9 F1 n8 J& w. |' h8 u9 ~# p8 N; J06 電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內的GND過孔數量,建議≧14個,如下圖所示。
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" O! D- p1 z8 r+ c7 E# y* \設計完PCB后,一定要做分析檢查,才能讓生產更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測PCB布線布局最優(yōu)方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點擊一鍵DFM分析,即可根據生產的工藝參數對設計的PCB板進行可制造性分析。 華秋DFM軟件是國內首款免費PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬+元件庫,可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發(fā)了19大項,52細項檢查規(guī)則,PCBA組裝的分析功能,開發(fā)了10大項,234細項檢查規(guī)則。 基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題,能幫助設計工程師在生產前檢查出可制造性問題,且能夠滿足工程師需要的多種場景,將產品研制的迭代次數降到最低,減少成本。 - G" }5 |: b, Q# Z, S
) v) d1 X& d0 {& }( [, f電源PCB設計 VDD_NPU 01 VDD_NPU的覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠寬。 路徑不能被過孔分割太嚴重,必須計算有效線寬,確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。 02 VDD_NPU的電源在外圍換層時,要盡可能的多打電源過孔(7個以上0.5*0.3mm的過孔),降低換層過孔帶來的壓降。 去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數量保持一致,否則會大大降低電容作用。 03 如下圖(上)所示,原理圖上靠RK3588的VDD_NPU電源管腳綠線以內的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。 其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來源的路徑上。 1 h% H& p# [ ?$ a
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' ?, M5 l2 h F! E) \/ @04 RK3588芯片VDD_NPU的電源管腳,每個管腳就近有一個對應過孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖所示 ,建議走線線寬10mil。 ; v3 U! B1 t, Z- V7 T$ [5 }
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05 VDD_NPU電源在NPU區(qū)域線寬不得小于300mil,外圍區(qū)域寬度不小于500mil。 盡量采用覆銅方式,降低走線帶來的壓降(其它信號換層過孔請不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。
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1 c1 A. u+ m+ [3 `2 L7 L7 g. y$ M5 [06 電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內的GND過孔數量,建議≧9個。
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電源PCB設計 VDD_CPU_LIT 01 VDD_CPU_LIT覆銅寬度需滿足芯片電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠寬。 路徑不能被過孔分割太嚴重,必須計算有效線寬,確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。 02 VDD_CPU_LIT的電源在外圍換層時,要盡可能的多打電源過孔(9個以上0.5*0.3mm的過孔),降低換層過孔帶來的壓降。 去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數量保持一致,否則會大大降低電容作用。 03 如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_CPU_LIT電源管腳綠線以內的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。 其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來源的路徑上。
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5 Y, k4 f3 L" I" c2 @04 RK3588芯片VDD_CPU_LIT的電源管腳,每個管腳就近有一個對應過孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖建議走線線寬10mil。 ( i6 `) H; h) q4 n8 ]" u
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05 VDD_CPU_LIT電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil,外圍區(qū)域寬度不小于300mil。 采用雙層電源覆銅方式,降低走線帶來壓降(其它信號換層過孔請不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。 2 k( b1 D4 x8 |9 V$ m1 N" J% V
$ u9 Q* L4 u( A" s06 電源過孔40mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內的GND過孔數量,建議≧9個。 / [: ]4 u. J( {# k7 k+ o
& f) b. ^: |& v- t; n- c. D) X/ q# G電源PCB設計 VDD_VDENC 01 VDD_VDENC覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠寬。 路徑不能被過孔分割太嚴重,必須計算有效線寬,確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。 02 VDD_VDENC電源在外圍換層時,要盡可能的多打電源過孔(9個以上0.5*0.3mm的過孔),降低換層過孔帶來的壓降。 去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數量保持一致,否則會大大降低電容作用。 03 如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VDD_VDENC電源管腳綠線以內的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,如下圖(下)所示。 其余的去耦電容盡量擺放在RK3588芯片附近,并需要擺放在電源分割來源的路徑上。
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, K- O9 {3 l* @/ v: R; l+ l( G04 RK3588芯片VDD_VDENC的電源管腳,每個管腳就近有一個對應過孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖建議走線線寬10mil。
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( w* \, d4 Z9 |6 \05 VDD_VDENC電源在CPU區(qū)域線寬不得小于100mil,外圍區(qū)域寬度不小于300mil,采用雙層電源覆銅方式,降低走線帶來壓降。 . l% Y0 z9 H3 s% _, t
8 C2 z6 K X- V4 e; X) h8 {, k06 電源過孔30mil范圍(過孔中心到過孔中心間距)內的GND過孔數量,建議≧8個。 6 d( x& q, x. J
( s! ?$ Y0 s* A6 x$ H電源PCB設計 VCC_DDR 01 VCC_DDR覆銅寬度需滿足芯片的電流需求,連接到芯片電源管腳的覆銅足夠寬。 路徑不能被過孔分割太嚴重,必須計算有效線寬,確認連接到CPU每個電源PIN腳的路徑都足夠。 02 VCC_DDR的電源在外圍換層時,要盡可能的多打電源過孔(9個以上0.5*0.3mm的過孔),降低換層過孔帶來的壓降。 去耦電容的GND過孔要跟它的電源過孔數量保持一致,否則會大大降低電容作用。 03 如下圖(上)所示,原理圖上靠近RK3588的VCC_DDR電源管腳的去耦電容務必放在對應的電源管腳背面,電容的GND PAD盡量靠近芯片中心的GND管腳放置,其余的去耦電容盡量靠近RK3588,如下圖(下)所示。 & g0 b4 e( }( X1 p
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04 RK3588芯片VCC_DDR的電源管腳,每個管腳需要對應一個過孔,并且頂層走“井”字形,交叉連接,如下圖建議走線線寬10mil。
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; C' X ~: v1 G C! P& f當LPDDR4x 時,鏈接方式如下圖所示。
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05 VCC_DDR電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil,外圍區(qū)域寬度不小于200mil。 盡量采用覆銅方式,降低走線帶來壓降(其它信號換層過孔請不要隨意放置,必須規(guī)則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。 / G' g4 K$ @% j
; ?2 y) ~$ |7 O# s% L設計完PCB后,一定要做分析檢查,才能讓生產更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測PCB布線布局最優(yōu)方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點擊一鍵DFM分析,即可根據生產的工藝參數對設計的PCB板進行可制造性分析。 華秋DFM軟件是國內首款免費PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬+元件庫,可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發(fā)了19大項,52細項檢查規(guī)則,PCBA組裝的分析功能,開發(fā)了10大項,234細項檢查規(guī)則。 基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題,能幫助設計工程師在生產前檢查出可制造性問題,且能夠滿足工程師需要的多種場景,將產品研制的迭代次數降到最低,減少成本。
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