在《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,以及不同电路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。
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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。 , m- b& E# X' n
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: {6 z9 n7 R# I6 u0 T02 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。
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* C* ~2 }1 ]! s, l" i9 P03 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。 2 s9 |9 k; z3 s4 @# V$ N: L
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1 O1 [, e( Q) `& K+ w+ ]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。 , ^" ^. l& I, {+ @0 O# G
6 O& m. y' ?. Q2 t! v07 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。 # Q5 J6 R7 L, y. `) p ?# z9 r. E# O
5 [& k3 W/ b \0 s08 BIG电源PDN目标阻抗建议值,如下表和下图所示。
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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。
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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。 / ^4 X+ e# I7 B, H
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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。
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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。 & ?7 W" T2 M5 Q0 |
8 ]8 ?( ]- Y' n- b k06 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。 . n/ C/ T5 `* H7 b; U
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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。 # M; C) y T- ~( \
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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。
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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。 " K: J% j( D9 n: p
7 t" ]% K. C3 t, z7 B' |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。
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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。 ! z1 W/ X3 f p" h
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电源PCB设计 VDD_NPU 01 VDD_NPU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_NPU的电源在外围换层时,要尽可能的多打电源过孔(7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RK3588的VDD_NPU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。
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/ m# T9 J5 V. M04 RK3588芯片VDD_NPU的电源管脚,每个管脚就近有一个对应过孔,并且顶层走“井”字形,交叉连接,如下图所示 ,建议走线线宽10mil。 ; h3 U) Y- o5 Q- r# D
U9 e- T+ z! F9 @05 VDD_NPU电源在NPU区域线宽不得小于300mil,外围区域宽度不小于500mil。 尽量采用覆铜方式,降低走线带来的压降(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)。 , E) z' Y0 U8 E/ @! q; e
- L. @+ ?7 _$ W06 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≧9个。
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电源PCB设计 VDD_CPU_LIT 01 VDD_CPU_LIT覆铜宽度需满足芯片电流需求,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_CPU_LIT的电源在外围换层时,要尽可能的多打电源过孔(9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_CPU_LIT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。 ) Z4 p% c3 D( K( E5 }) n
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04 RK3588芯片VDD_CPU_LIT的电源管脚,每个管脚就近有一个对应过孔,并且顶层走“井”字形,交叉连接,如下图建议走线线宽10mil。 ( m4 Z1 G) t M- w# A6 v
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05 VDD_CPU_LIT电源在CPU区域线宽不得小于120mil,外围区域宽度不小于300mil。 采用双层电源覆铜方式,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)。 ! I5 q# [* s* a0 m3 w" u3 @
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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≧9个。
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9 ^5 i. |3 \# e' u% x2 Q1 N电源PCB设计 VDD_VDENC 01 VDD_VDENC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_VDENC电源在外围换层时,要尽可能的多打电源过孔(9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_VDENC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。 0 v& s' f" q1 Y8 \
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) t* g0 [2 b$ x$ z2 H04 RK3588芯片VDD_VDENC的电源管脚,每个管脚就近有一个对应过孔,并且顶层走“井”字形,交叉连接,如下图建议走线线宽10mil。
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05 VDD_VDENC电源在CPU区域线宽不得小于100mil,外围区域宽度不小于300mil,采用双层电源覆铜方式,降低走线带来压降。
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06 电源过孔30mil范围(过孔中心到过孔中心间距)内的GND过孔数量,建议≧8个。 * l- g- G7 ?: K/ w" T
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电源PCB设计 VCC_DDR 01 VCC_DDR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 VCC_DDR的电源在外围换层时,要尽可能的多打电源过孔(9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VCC_DDR电源管脚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,其余的去耦电容尽量靠近RK3588,如下图(下)所示。
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04 RK3588芯片VCC_DDR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,如下图建议走线线宽10mil。 3 F: T7 b: j5 O( `+ r* N) [6 G
8 F- {, o( H' v, }当LPDDR4x 时,链接方式如下图所示。
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* Y# C+ ^0 A" d( T3 p8 o05 VCC_DDR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)。
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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。
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