电源PCB设计汇总(上)

描述

             

《PCB设计丨电源设计的重要性》一文中,已经介绍了电源设计的总体要求,以及不同威廉希尔官方网站 的相关布局布线等知识点,那么本篇内容,小编将以RK3588为例,为大家详细介绍其他支线电源的PCB设计。

本次内容篇幅较长,被分成了上下两部分,感兴趣的朋友可以关注公众号【华秋DFM】,并搜索《电源PCB设计汇总(下)》继续学习。

 

电源PCB设计

VDD_CPU_BIG0/1

01

如下图(上)所示的滤波电容,原理图上靠近RK3588的VDD_CPU_BIG电源管脚绿线以内的去耦电容,务必放在对应的电源管脚背面,电容GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置,如下图(下)所示。

其余的去耦电容尽量摆放在芯片附近,而且需要摆放在电源分割来源的路径上。

电源电源

02

RK3588芯片VDD_CPU_BIG0/1的电源管脚,保证每个管脚边上都有一个对应的过孔,并且顶层走“井”字形,交叉连接。

如下图是电源管脚扇出走线情况,建议走线线宽10mil。

电源

03

VDD_CPU_BIG0/1覆铜宽度需满足芯片的电流需求,连接到芯片电源管脚覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重,必须计算有效线宽,确认连接到CPU每个电源PIN脚路径都足够。

04

VDD_CPU_BIG的电源在外围换层时,要尽可能的多打电源过孔(12个及以上0.5*0.3mm的过孔),降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致,否则会大大降低电容作用。

05

VDD_CPU_BIG电流比较大需要双层覆铜,VDD_CPU_BIG 电源在CPU区域线宽合计不得小于 300mil,外围区域宽度不小于600mil。

尽量采用覆铜方式降低走线带来压降(其它信号换层过孔请不要随意放置,必须规则放置,尽量腾出空间走电源,也有利于地层的覆铜),如下图所示。

电源电源

06

电源平面会被过孔反焊盘破坏,PCB设计时注意调整其他信号过孔的位置,使得电源的有效宽度满足要求。

下图L1为电源铜皮宽度58mil,由于过孔的反焊盘会破坏铜皮,导致实际有效过流宽度仅为L2+L3+L4=14.5mil。

电源

07

BIG0/1电源过孔40mil范围(过孔中心到过孔中心间距)内的GND过孔数量,建议≧12个,如下图所示。

电源

08

BIG电源PDN目标阻抗建议值,如下表和下图所示。

电源电源

 

电源PCB设计

VDD_LOGIC

01

VDD_LOGIC的覆铜宽度需满足芯片的电流需求,连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重,必须计算有效线宽,确认连接到CPU每个电源PIN脚路径都足够。

02

如下图(上)所示,原理图上靠近RK3588的VDD_LOGIC电源管脚绿线以内的去耦电容,务必放在对应的电源管脚背面,电容的GND管脚尽量靠近芯片中心的GND管脚放置,如下图(下)所示。

其余的去耦电容尽量摆放在RK3588芯片附近,并摆放在电源分割来源的路径上。

电源电源

03

RK3588芯片VDD_LOGIC的电源管脚,每个管脚需要对应一个过孔,并且顶层走“井”字形,交叉连接,如下图所示,建议走线线宽10mil。

电源

04

BIG0/1电源过孔40mil范围(过孔中心到过孔中心间VDD_LOGIC电源在CPU区域线宽不得小于120mil,外围区域宽度不小于200mil。

尽量采用覆铜方式,降低走线带来压降(其它信号换层过孔请不要随意放置,必须规则放置,尽量腾出空间走电源,也有利于地层的覆铜),GND过孔数量建议≧12个。

电源

05

VDD_LOGIC的电源在外围换层时,要尽可能的多打电源过孔(8个以上10-20mil的过孔),降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致,否则会大大降低电容作用,如下图所示。

电源

06

电源过孔40mil范围(过孔中心到过孔中心间距)内的GND过孔数量,建议≧11个,如下图所示。

电源

 

电源PCB设计

VDD_GPU

01

VDD_GPU的覆铜宽度需满足芯片的电流需求,连接到芯片电源管脚的覆铜足够宽。

路径不能被过孔分割太严重,必须计算有效线宽,确认连接到CPU每个电源PIN脚的路径都足够。

02

VDD_GPU 的电源在外围换层时,要尽可能的多打电源过孔(10个以上0.5*0.3mm的过孔),降低换层过孔带来的压降。

去耦电容的GND过孔要跟它的电源过孔数量保持一致,否则会大大降低电容作用。

03

如下图(上)所示,原理图上靠近RK3588的VDD_GPU电源管脚绿线以内的去耦电容务必放在对应的电源管脚背面,电容的GND PAD尽量靠近芯片中心的GND管脚放置,如下图(下)所示。

其余的去耦电容尽量摆放在RK3588芯片附近,并需要摆放在电源分割来源的路径上。

电源电源

04

RK3588芯片VDD_GPU的电源管脚,每个管脚需要对应一个过孔,并且顶层走“井”字形,交叉连接,如下图所示,建议走线线宽10mil。

电源

05

VDD_GPU电源在GPU区域线宽不得小于300mil,外围区域宽度不小于500mil,采用两层覆铜方式,降低走线带来压降。

电源

06

电源过孔40mil范围(过孔中心到过孔中心间距)内的GND过孔数量,建议≧14个,如下图所示。

电源

 

设计完PCB后,一定要做分析检查,才能让生产更顺利,这里推荐一款可以一键智能检测PCB布线布局最优方案的工具:华秋DFM软件,只需上传PCB/Gerber文件后,点击一键DFM分析,即可根据生产的工艺参数对设计的PCB板进行可制造性分析。

华秋DFM软件是国内首款免费PCB可制造性和装配分析软件,拥有300万+元件库,可轻松高效完成装配分析。其PCB裸板的分析功能,开发了19大项,52细项检查规则,PCBA组装的分析功能,开发了10大项,234细项检查规则

基本可涵盖所有可能发生的制造性问题,能帮助设计工程师在生产前检查出可制造性问题,且能够满足工程师需要的多种场景,将产品研制的迭代次数降到最低,减少成本。

电源

 

华秋DFM软件下载地址(复制到电脑浏览器打开):

https://dfm.obk20.com/uploads/software/promoter/HQDFM%20V3.7.0_DFMGZH.zip

 

 

专属福利

 

上方链接下载还可享多层板首单立减50元

每月1次4层板免费打样

并领取多张无门槛“元器件+打板+贴片”优惠券


审核编辑 黄宇


打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分