owerLayouNoe华硕研发专用

BoardPowerLayoutNoteMB/VGA/Server/NBPowerlayout(佈局與佈線)noticeOutlinePlacementOverview:POLexampleofMB,Server,NBandVGA.PowerStage:I/PCap,O/PCap,Sunbber,MOSFETplacementnoticeController:shortpinand外圍元件placement.Driver:locationand外圍元件placement.PartitionLayersOverview:PCBStack-UpexamplePhase/Vcc/GND:PartitionofPhase/Vcc/GNDTraceandPartitionTracewidthandGroupdistanceNoisesourceandsensitivecircuitTracelayoutguideOthers:Via,TracedropcalculationPlacement-OverviewPlacement-OverviewPOL(PointofLoad)是PowerStage元件擺放的原則.PowerStage是指(又見下兩圖):較大的電源分怖環路中的元件.如:BulkCap,MOSFET,OutputInductor,PWMIC,…去耦合環路的元件.如:MLCC,Bead,..IOCPUSocketNBSBPCIPCIEDIMMUSBUSBVcoreswforCPU+1p2VCLforNB+1p8Vswand+0p9VforDIMM+1p05VforSB+1p2VcoreswforNB+3p3VSBforSBandLAN+5V_DualforUSBand1p8VswIntelMB:SATA24pinsandIDELANILOWERPWMIUPPERILOIOUTVPHASEVOUTVINPlacement-OverviewIOCPUSocketNB+SBPCIPCIEDIMMUSBUSBVcoreswandVDDNBswforCPU+1p2VHTforCPU,NB+SB+1p8Vand+0p9VforDIMM+2p5VforCPU+1p1VswforNB+SB+3p3VSBand+1p1VSBforNB+SBandLAN+5V_DualforUSBand1p8VswAMDMB:SATA24pinsandIDELANCPUSocketNBPowerInBladeServer:SBDIMMIO+VcoreswforCPU+1p05VswforNB+1p25VMforNB+1p25VforNB+1p05VMforNB+1p5VforSB+1p8V_DualswforDIMM+VTTDDRfroDIMMPlacement-OverviewVGA(ATX):CPUBotSocketNBBotNB:SBTopDIMMBotChargerPowerINNBvoltagerailnotes:V->DualPowerVs->MainPowerVsus->VSBHDMITVDVIDDRDDRGPUHeat-SinkVcoreforCPU+1p8VforDIMM&NB+VTTDDRforDIMMCharger+12Vs+1p5VsforNB&SB+1p05VsforNB&SB&CPU+5VforUSB,Camera+5VSforODD,HDD,Codec+3VSforMiniCard,HDD,BT+3VsusforLAN,MDCandMiniCardTVDVIDDRGPUHeat-SinkVGA(LowProfile):+2p5VforI/O+NVVDD/VDDCswforGPU+1p1VforGPU+5VforI/OFBVDDQ/MVDDsw

forDDR(orGPU/AMD)Note:nVIDIA/AMDPlacement-OverviewServer:PowerINDIMM-1DIMM-2CPU-1CPU-0PCIBMCPCI8NBSBLANLANIOPCIPCI8+Vcore0/2swforCPU-0/1CPU0/1_+1p1VswforCPU-0/1CPU0/1_+1p5VswforCPU-0/1-+0p75V_CPU0/1forCPU-0/1+3VswforAccessories+5VswforAccessories+3VAUX3VSBswforBMC,PCI+1p2VAUX_BMC+1p8VAUXIoH_+1p8VSBIoH_+0p9VSBIoH_+1p1VswIoH_+1p1VAUXLAN_+1VAUXICH_+1p5VICH_+1p05VPlacement-PowerStage:ConnectorPlacement-PowerStage:Connector現象:Connector的防呆端離立式電感太近!原因:插拔powersupply時，會卡到電感。改進措施:將Connector調轉，使防呆端遠離立式電感。Summary:

Connector的防呆端不要朝向DIP電容和立式電感，防止卡機構。Placement-PowerStage:輸入電容（ELCAP和MLCC）Placement-PowerStage:輸輸入入電電容容（（ELCAP和和MLCC））現象象:輸入入電電容容離離H/SMOSFET太太近近!原因因:由於於MOSFET的溫溫度度較較高高，，如如果果離離輸輸入入電電容容太太近近，，其其熱熱量量可可能能傳傳到到電電容容上上，，從從而而縮縮短短電電容容的的壽壽命命。改進措施:在條件件允許許（有有空間間且沒沒有走走綫））的情情況下下，盡盡量將將電容容移開開，離離H/SMOSFET稍遠，，且均均勻擺擺放。InputcapInputcapPlacement-PowerStage:輸輸入電電容（（ELCAP和和MLCC）現象:輸入電電容離離輸入入電感感太遠遠!原因:在H/SMOSFET打開開的瞬瞬間，，可能能不能能及時時從輸輸入電電容抽抽取電電流，，從而而將L+12V拉低低，導導致輸輸入不不穩定定或UVLO。改進措措施:將輸入入電容容放到到靠近近輸入入電感感処。InputchokeInputcapInputchokeInputcapPlacement-PowerStage:輸輸入電電容（（ELCAP和和MLCC）現象:輸入MLCC沒沒放到到H/SMOSFET的Drainpin旁!原因:離H/SMOSFET太太遠不不能有有效濾濾除MOSFETDrain端端因開開關引引起的的spike，，可能能超過過MOSFET的breakdownVoltage，燒燒掉H/SMOSFET且且O/PRipple會被被Inducespike影響響。改進措措施:將輸入入MLCC放到到H/SMOSFET的Drainpin旁。HSI/PMLCCHSI/PMLCCPlacement-PowerStage:輸輸入電電容（（ELCAP和和MLCC）Summary:對於輸輸入電電容的的placement應應注意意以下下幾點點,輸入電電容要要放在在輸入入電感感的后后端且且盡量量均勻勻的擺擺放在在每一一相，，起到到及時時補充充電流流的作作用;為延長長ELCAP和OS-CON的的壽命命，在在條件件允許許的情情況下下，應應使其其遠離離熱源源H/SMOSFET;輸入的的MLCC必須須均勻勻摆放放在每每一相相H/SMOSFET的DrainPin旁邊邊，來來濾除除L+12V的的雜訊訊,降降低spike以及及O/PRippleVoltage。I/PCap需需注意意限高高，尤尤其是是DIMMlatch以及及PCIE部分分。Placement-PowerStage:MOSFET,Snubber&ChokePlacement-PowerStage:MOSFET,Snubber&Choke現象:L/SMOSFET擺擺放不不合理理!原因:layout在鋪phase的shape時可可能出現瓶頸頸，導致電流流不均勻分攤攤於兩顆MOSFET。改進措施:將MOSFET換個方向向擺放，使其其在layout時不會會出現瓶頸。Note:Power建建議20~40milshape流1A電電流，但尚尚需考慮Thermal,VoltageDrop。H/SOutputChokeL/SH/SO/PChokeL/SPlacement-PowerStage:MOSFET,Snubber&Choke現象:L/SMOSFETGate電電阻離L/SMOSFET太遠!原因:gate電阻阻應靠近MOSFETgate端端擺放。改進措施:將Gate電電阻放到MOSFET的的Gatepin旁邊邊。L/SRgDriverL/SRgPlacement-PowerStage:MOSFET,Snubber&Choke現象:Phase破破層!原因:Phaseshape不完整不利利于散熱，可可能導致這塊塊shape的thermal過高。改進措施:將Snubber電容向向下移，保證證phaseshape的完整性性。SnubberSnubberPlacement-PowerStage:MOSFET,Snubber&Choke現象:snubber擺放位位置不正確!原因:對phasenode的spike吸收效果果不好，導致致spike過高，超過過MOSFET的breakdownVoltage，，可能導致MOSFET燒掉。改進措施:將Snubber擺放在在L/SMOSFET的drainpin和sourcepin之間，，使其更好的的吸收phasenode的spike。Note:Snubber請擺在靠近O/PCap的L/SMOSFET，這可可以大大改善善Spike。O/PchokeH/SL/SSnubberH/SO/PchokeSnubberL/SPlacement-PowerStage:MOSFET,Snubber&Choke現象:DIPMOS靠得太近近!原因:由於DIP的的MOSFET會倒向前前後兩個方向向，Operator在插件時就就可能會卡件件。改進措施:将DIPMOSFET之間的距離離加大，至少少相距一個0603電阻阻的距離。H/SL/SH/SL/SPlacement-PowerStage:MOSFET,Snubber&ChokeSummary:對於MOSFET和Snubber的placement應注意以下下幾點：H/SMOSFET的的sourcepin、L/SMOSFET的drainpin以及Choke必須須放在一起，，保持phaseshape的完完整性，並且且保證shape不會出出現瓶頸，更更有利於散熱熱，降低thermal；兩個DIP的的MOSFET的間距要要保持一個0603電阻阻寬度(50mils)的距離，避避免Operator在在插件時出現現卡件的問題題，另外，DIP的MOSFET與與Choke請保持0805電阻寬寬度(80mils)距距離；MOSFET的Rg必須須放在MOSFET的gatepin旁邊，，Rgs必須須放在H/SMOSFET的gatepin和phase之間，，加速H/SMOSFET的放電電速度，減少少在HZ的MOSFET(G)上的的Ring；；Snubber電容及電電阻必須靠近近O/PCap的那一一顆L/SMOSFET，其GND盡量和L/SMOSFET的的sourcepin包在一起，，更有利於吸吸收phasenode的spike，防止止MOSFET燒掉。Choke注注意限高，，尤其是DIMMlatch以及及PCIE部部分。Placement-PowerStage:輸出電容Placement-PowerStage:輸出電容現象:輸出電容輸出出電感太遠!原因:雜訊會不經過過電容濾波就就直接作爲輸輸出，使Vcore的performance變差。改進措施:將輸出電容容擺到輸出出電感的左左邊，使其其更靠近與與輸出電感感。O/PCapO/PCapPlacement-PowerStage:輸出電容現象:輸出電容擺擺放位置不不恰當!原因:電容擋住了了MOSFET的airflow，導導致MOSFET的的thermal過過高。改進措施:應與ThermalEngineercheckcoolerairflow，將電容移移開，使MOSFET能吹到到風。Note:尤其在ServerDIMMslot的左右兩側側及中間各各放一只電電容,且solution為switching為了降低output的ripplenoiseand平衡輸出電電容所承擔擔的ripplecurrent,所以O/Pchoke後端必須放放置可以承承受經由O/Pchoke流出ripplecurrent的電容。L/SO/PCapL/SO/PCapPlacement-PowerStage:輸出電容Summary:對於輸出電電容的placement應應注意以下下幾點：輸出電容應應放在Choke和和負載之間間，起到濾濾波作用，，transient會更好好；在擺放輸出出電容時，，應與ThermalEngineercheckcoolerairflow，盡量不要要擋住MOSFET的airflow，從而降降低MOSFET的的thermal。。輸出出電電容容經經上上述述考考量量後後，，要要儘儘量量集集中中靠靠近近輸輸出出負負載載，，以以達達到到較較佳佳的的輸輸出出特特性性與與成成本本。。注意限高高.Placement-PowerStage:ControllerPlacement-PowerStage:Controller/Short-PinPlacement-PowerStage:Controller/Short-Pin現象:Currentsense的short-pin位置置擺放不不正確!原因:由於Currentsense是是用outputchoke兩端端的電壓壓來作爲爲sense的的依據，，如果short-pin不不放在電電感的pin腳腳旁邊，，在lay綫時時可能就就不會將將這條sense綫拉拉到choke的pin腳上上，就可可能導致致currentsense不準準確。改進措施施:將Currentsense的short-pin放放在Choke的pin腳旁旁邊。Note:APW7120,RT8105,ISL6227…之OCPCurrentSense須靠近L/SMOSFETs。O/PchokeCurrentSenseshort-pinO/PchokeCurrentSenseshort-pinPlacement-PowerStage:Controller/Short-Pin現象:VcoreVoltagesense的short-pin位置置擺放不不正確!原因:由於Voltagesense是是senseVcore的電壓壓，如果果不放在在socket下面，，就可能能導致Voltagesense不準準確。改進措施施:将short-pin放到socket的的下面。VoltageSenseshort-pinPlacement-PowerStage:Controller/Short-PinSummary:對於controller的的placement的的擺放放應注注意以以下幾幾點：：1、用用於Currentsense的的short-pin必必須緊緊靠choke的兩兩個pin腳擺擺放使使layout人員員明確確sense綫綫要拉拉到outputchoke的的兩個個pin腳腳上，，使sense的電電流準準確；；2、用用於Voltagesense的short-pin必須須放在在socket的下下面來來senseVcore的的電壓壓來作作爲反反饋。。請Check各別別CPUSense點點來放放置Short-Pins。。Placement-PowerStage:Controller/外外圍元元件Placement-PowerStage:Controller/外外圍元元件現象:Bypass電電容沒沒放到到IC相對對應的的pin腳腳旁邊邊!原因:MLCC濾濾波作作用減減小，，雜訊訊進入入IC，可可能使使IC損壞壞或誤誤動作作。改進措措施:将Bypass電容容放到到對應應的pin腳旁旁邊。ICPowerpinBypassMLCCICPowerpinBypassMLCCPlacement-PowerStage:Controller/外外圍元元件現象:NTC電阻放放在沒放在choke的的旁邊!原因:由於controller是通過sensecurrentsensecomponent（（outputchoke）的溫溫度來調整其其溫度補償的的，所以如果果NTC電阻阻放的位置不不對，可能導導致溫度補償償不正確。改進措施:將NTC放在在currentsensecomponent即choke的的旁邊。Note:要依PWMIC的溫度度補償元件而而決定是ChokeorMOSFET。NTC電阻NTC電阻Placement-PowerStage:Controller/外圍圍元件現象:Ncompensationcomponent沒放在在相應的pin腳旁邊!原因:compensationcomponent沒放在相相應的pin腳旁邊會導導致layout走綫困困難。改進措施:將compensationcomponent放在相相對應的pin腳旁邊。CompensationcomponentCompensationcomponentPlacement-PowerStage:Controller/外圍圍元件Summary:對於controller的Bypass電容容和TMNTC電阻的的placement應應注意以下幾幾點；Bypass的電容必須須放在相應的的pin腳旁旁邊，起到濾濾波的作用，，防止IC損損壞和誤動作作；溫度補償用的的NTC電阻阻必須放在choke的的旁邊，通過過senseoutputchoke(orMOSFET,要要依PWMIC的溫度度補償元件而而決定是ChokeorMOSFET)的的溫度來作爲爲溫度補償的的依據；Compensation的component要盡量放放在相對應的的pin腳附附近，方便layout走綫。Placement-PowerStage:DriverPlacement-PowerStage:Driver現象:Boost電電容的位置置沒放對!原因:Boost電電容沒有放放在phasepin和boostpin之間，不滿滿足最短路徑徑，使layout困難難。改進措施:將boost電容移到如下下位置。Boost電容路徑Placement-PowerStage:Driver現象:Driver離MOSFET太遠遠!原因:gate信號號拉得太遠，，trace拉得太長，，driver到MOSFET的壓壓降會變大，，會降低driver的的驅動能力，，且trace過長可能能會與其他信信號產生互擾擾，layout困難。改進措施:在條件允許的的情況下，將將driver放在靠近L/SMOSFET的旁邊，擺放放如圖。Placement-PowerStage:DriverSummary:對於Driver的placement應注意意以下幾點：：在條件允許的的情況下，Driver的擺放位置置應盡量擺在在此相MOSFET的的附近，以減減少trace閒的互繞繞，降低layout走走綫難度；Boost電電容和電阻要要放在Driver的boostpin和phasepin之間間，降低layout走走綫難度。PartitionLayers-OverviewPartitionLayers-OverviewPower部部份的PartitionLayer,其除除了考慮敏感感信號,驅動動信號,電力力路徑外,另另外也包含EMI抑制的的基本觀念。以下是4layerPCBStack-UpEx:L1:Signal-1L2:PowerL3:GroundL4:Signal-2BestlayerforfluxcancellationMayexhibitpoorfluxcancellation以下是6layerPCBStack-UpEx:L1:Signal-1L2:GroundL3:Signal-2L4:PowerL5:Ground/SignalL6:Signal-3以下是8layerPCBStack-UpEx:L1:Signal-1L2:GroundL3:Signal-2L4:GroundL5:PowerL6:Signal-3L7:GroundL8:Signal-4Note:L3:Signal-2,也可走VcoreL4:Ground,可可走Vcore/SignalL6:Signal,走走GatePartitionLayers-Phase/Vcc/GNDPartitionLayers-Phase/Vcc/GND說明明:Snubber及及L/SMOSFETs之之GND為為雜雜訊訊源源，，不不得得與與其其共共用用；；尤尤其其是是VGA訊訊號號線線，，不不得得接接近近此此GND!Snubber及及L/SMOSFETs之之GND說明明:Phase與與周周圍圍的的信信號號線線要要距距離離20mil(moat)!PartitionLayers-Phase/Vcc/GND說明明:除了了Phase之之Power層層切切割割moat線線為為20mil以以外外（（因因為為Phase之之線線距距為為20mil）），，其其餘餘切切割割線線之之線線寬寬請請依依據據RD2EE準準則則。。Phase在在TOP之之shape，，必必須須與與Power層層切切割割線線一一致致。。(僅僅能能以以Core為為分分界界,決決定定Phase下下面面是是否否可可走走線線)Phaseshape保保持持完完整整性性，，不不可可一一分分為為二二。。下圖圖的的Vias擋擋住住了了Snubberpath!戒戒之之!說明明:利用用適適當當的的切切割割線線，，可可控控制制電電流流路路徑徑，，使使I/PCap的的ripplecurrent均均勻勻分分攤攤。。+1P8V_DUAL_VIN、、+12V_VCORE_VIN驅動動訊號號或+SW1_VIN必必須離離訊號號線15mil(moat)以上上距離離。PartitionLayers-Phase/Vcc/GND說明:IntelDTRecommendforCPUSocketPartitionshape:Layer1:VcoreLayer2:Vss(GND)Layer3:Vss(GND)Layer4:Vcore原則上上，須須使等等效的的ESL最最小(Vcorelayers=Vsslayers)。說明:Controller及及Driver必須須參考考到GND,Ex:Vcoredriverandcontroller,APW7102,RT8105,ISL6227…。。PartitionLayers-Phase/Vcc/GND說明:Driver之之GNDpin為為雜訊訊源，，不得得與其其共用用；尤尤其是是VGA訊訊號線線，不不得接接近此此GND。。L/S:IPD09N03LAGL/S:IPD13N03LAGVcc:12V->5V說明:Controllerw/Driver的的GND(ex:ISL6312,…)，不建建議分分AGND與dDGND。除除非廠廠商特特定要要求，，否則則一律律與GNDLayer相接接。referencevoltage是是在pin1topin2,所所以R798必必須靠靠近U87並直接連到到pin1與pin2.feedback的的電阻成為為R799,擺在U87,routing時請請使用約8mils的traceR799此元元件的Placement需需靠近CE59否則trace需需拉至CE59或負載載端(可可加Short-Pin),不要要直接下下GNDplane。TraceandPartition-TracewidthandGroupdistanceTraceandPartition-TracewidthandGroupdistance說明:PowerRD會會將線寬寬標於netname字字尾分別別為_A,_B,_C……，所標標示的線線寬定義義對照如如下：（（LayoutDept可依據據此規則則，設定定線寬））。5mil:netname10mil:netname_A15mil:netname_B20mil:netname_C25mil:netname_D30mil:netname_E一般而言言，netname字字尾未標標示即為為5mil，但但需鋪shape除外外。Ex:Phase,Vin,+XXX…說明:Gate驅動訊訊號，必必須離訊訊號線15mil以上上距離。。Gate訊號線線，路徑徑每拉長長3cm，就必必須增加加5mil線寬寬TraceandPartition-TracewidthandGroupdistance說明:VoutSenseofVcore兩線線並排、、緊鄰，，兩線相相距5~10mil。。避免換換層。與自己的的Group的的線距15mil以上上。與非自己己的Group的線距距20mil以以上。說明:SingleSwitchVoutSense。。與自己的的Group的的線距15mil以上上。與非自己己的Group的線距距20mil以以上。請由電容容端或負負載端拉拉回TraceandPartition-TracewidthandGroupdistance說明:Vcore/Switchingcurrentsensetrace圖例例。Note:CurrentSense請繞行行choke下下方TraceandPartition-TracewidthandGroupdistance說明:NTCSense兩線並並排、、緊鄰鄰，兩兩線相相距5~10mil。避避免換換層！！與自己己的Group的線線距15mil以上上。與非自自己的的Group的的線距距20mil以以上。。下圖的的Short-Pin位位置不不恰當當,戒戒之!TraceandPartition-NoisesourceandsensitivecircuitTraceandPartition-Noisesourceandsensitivecircuit說明:NoiseSource雜雜訊訊源:Pulsecurrent:I/PCap,LSandHSVoltageSpike:PhaseFlux:I/PchokeandL說明:易被干干擾線線路VoutSense:FB_JP1_A,FB_JP2_A,Vcore,+1P8V_DUAL_SENSE,SW1_SENSE…CurrentSense(VcoreDCRcurrentsense,OCPcurrentsense)。。NTCthermalSense。Controllersignal。Layout原原則則：與自己己的Group線線距15mil以以上與非自自己的的Group線線距距20mil以以上上（尤尤其是是EE數位位訊號號）。。LCLoadL/SQH/SQVinI/PchokeVGHVGLTraceandPartition-TraceLayoutGuideTraceandPartition-TraceLayoutGuide說明:LayoutGuidefor+1P1V_CoreTraceandPartition-TraceLayoutGuide說明:LayoutGuidefor+1P8V_DualTraceandPartition-TraceLayoutGuide說明:LayoutGuideforVcore/PWM-ICTraceandPartition-TraceLayoutGuide說明明:LayoutGuideforVcore/DriversTraceandPartition-TraceLayoutGuide說明明:LayoutGuideforVcore/ShapeOthers-Via,TracedropcalculationandothernoticesOthers-Via,Tracedropcalculation說明明:1chDriver之之GNDpin至至少少要要打打兩兩個個Via到到GNDlayer。。。。說明:Viatype：VIA30D18A40。。Viacurrentcapacity：2Apervia。ViatoViadistance：≥≥12mil。。ViatoPindistance：≥12mil。。DIP零零件不需需打ViaVcoresolution的的I/P&O/P電電感。Vcore的的I/P&O/P電電容。。Switchingregulator的I/P&O/P電電感感。Switchingregulator的I/P&O/P電電容容。DIPMOSFETTO-251(IPAK)。Others-Via,Tracedropcalculation說明:ViaexamplesVia的的擺放放位置置及數數目，，隨著著實際際Placement和和layout及輸輸出負負載不不同，，而有有所改改變，，以下下所列列的為為常用用範例例，RD及及Layout人員員必須須秉持持專業業及最最佳化化精神神，去去作適適當調調整。。ChipPolymerCapandMLCC:＋positive-NegativeGND說明:ViaexamplesHSMOSFET:加加強導導通,強化化filterLSMOSFET:減減少Viaimpedance,強強化Snubber.Others-Via,Tracedropcalculation說明:+5V_USBdrop需需要考慮以以下:MOSFETRds_onTraceohmsbylength/widthPTCohmsNote:Rds,on+PTC後,Tracedrop一般般約僅剩<130mV可用說明:TracedropcalculationAttachmentsQ&A9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。1月-231月-23Wednesday,January4,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。22:05:2522:05:2522:051/4/202310:05:25PM11、以我独独沈久，，愧君相相见频。。。1月-2322:05:2522:05Jan-2304-Jan-2312、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。22:05:2522:05:2522:05Wednesday,January4,202313、乍见翻疑梦梦，相悲各问问年。。1月-231月-2322:05:2522:05:25January4,202314、他乡生白白发，旧国国见青山。。。04一月月202310:05:25下下午22:05:251月-2315、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。。一月2310:05下下午1月-2322:05January4,202316、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2023/1/422:05:2522:05:2504January202317、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。10:05:25下下午10:05下下午22:05:251月-239、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。1月-231月-23Wednesday,January4,202310、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有结结果果，，但但是是不不努