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文档简介
PCB和信号完整性byWZK板层结构布局布线电源/地层敷铜PCB板层结构地层和电源层的电容模型层间距小堆叠面积大层电容越大环流越小抑制越有效PCB板层结构——层电容地层和电源层间距引起层电容的容值变化E=2.8H=0.6mmC=0.2022nFE=9.6H=1mmC=0.4159nFPCB板层结构——层电容PCB的介电系数影响电源/地层间距的影响电源/地层相邻整板EMC较大,SI性能较好层间串扰小环流环路小电源和地层在两个表层整板EMC较小,SI性能较差交互电容增大,层间串扰增大最大的环流阻抗失控地层/信号层间距的影响地层与信号层分别为14.4mils、7.2mils、3.6mils被干扰的近端和远端串扰强度地层/信号层间距的影响地层与信号层分别为14.4mils、7.2mils、3.6mils被干扰的近端和远端串扰波形地层/信号层间距的影响地层与信号层分别为14.4mils、7.2mils、3.6mils被干扰的近端和远端串扰波形
PCB板的堆叠与分层双面板,此板仅能用于低速设计。EMC比较差。四层板。由以下几种叠层顺序。
第一层第二层第三层第四层第一种情况GNDS1+POWERS2+POWERGND第二种情况SIG1GNDPOWERSIG2第三种情况GNDS1S2POWER第一种情况,是四层板中理想的一种情况。因为外层是地层,对EMI有屏蔽作用,同时电源层同地层也可靠得很近,使得电源内阻较小,取得最佳郊果。但当本板器件密度比较大时不能保证第一层地的完整性,这样第二层信号会变得更差;信号层相邻层间串扰增大。
PCB板的堆叠与分层第二种情况,是常用的一种方式。因为在这种结构中,有较好的层电容效应,整个PCB的层间串扰很小。信号层能够映射了完整的平面,能够取得较好的信号完整性。在此种结构中,由于信号线层在表层,空间辐射强度增大,需加外加屏蔽壳,才能减少EMI。第三种情况,电源和地层在表层,信号完整性较好。S1层上信号线质量最好。S2次之。对EMI有屏蔽作用。但环流环路较大,器件密度大小直接影响PCB的信号质量,信号层相邻有不能避免层间干扰。总体上不如第一种板层结构,除非是对电源功率有特殊要求。
PCB板的堆叠与分层六层板由以下几种叠层顺序。A种情况,是常见的方式之一,S1是比较好的布线层。S2次之。注意S2S3层的层间串扰。S4层如果没有器件,就少走信号线。多一层地。
第一层第二层第三层第四层第五层第六层AS1GNDS2S3POWERS4BS1S2GNDPOWERS3S4CS1GNDS2POWERS3S4DGNDS1POWERGNDS2GND
PCB板的堆叠与分层B种情况,S2S3层信号完整性好,S2层为好的布线层,S3层次之。电源平面阻抗较好,层电容较大,利于整板EMI抑制。但S1S2和信号层相邻,有较大层间干扰,且离电源和底层较远,EMI空间辐射强度较大,需要外加屏蔽壳。C种情况,这种情况是六层板中最好的情况,S1,S2,S3都是好的布线层。电源平面阻抗较好。美中不足的是S4层离参考层远。D种情况,在六层板中,性能虽优于前三种,但布线层少于前两种。此种情况多在背板中使用。电源布局电源布局尽量采用星形,少用菊花链布局,减少电源的公共回路。电源的输入和输出分开布局,避免串扰主PMU芯片,Charger芯片,背光芯片,5V升压芯片需要放置屏蔽壳内供各个功能模块使用的电源芯片需要就近放置在模块电源端,注意电源走线避开射频区域电感器件不要靠近并排摆放,形成互感电容、电感摆放要靠近芯片管脚并有利于电源的单点接地。电源布局菊花链和星形走线电源布局LDO器件布局LDO器件布局LDO器件布局DCDC器件布局保持通路在Vin、Vout之间,Cin、Cout接地很短,以降低噪音和干扰;R和C的反馈成份必须保持靠近VFB反馈脚,以防噪音;大面积地直接联接2脚和Cin、Cout的负端DCDC器件布局SWvsL1距离<4mmCoutvsL1距离<4mmSW、Vin、Vout、GND的线必须粗短高速器件你布局DDR,愤SDRA谈M,N苗AND禁FLAS惭H靠近CPU放置,相孟对集中在话屏蔽壳内田摆放,并责注意CPU的Mem渴ory出线方禁向,减卫少线长恰和交叉码线数量幸。相邻层是疗完整地镜查像屏的插座性应顺着CPU出线的消方向,茄中间的RC滤波器即件尽量芽放在CPU侧高速器私件(MCP捏,C枪PU,屏的插座)远离天线芦及模块如果高独速器件混离RF模块和趁天线较滥近(20宏0mi售ls以内),请将信拘号的过孔(尤其是SDRA企M的时钟SDC杠LK)远离RF模块和天旁线,远离1/2芯片长绣度,如果无法鹿避免,在背面站露铜用浅于贴屏怨蔽贴.高速器怎件布局低频的谈最小电圣阻路径割和高频看的最小允电感路燃径高速器件牲布局左边的搬是电容题在芯片Pin与Via之间,环路较小,右边的揭是Via在powe南rPi扛n与电容之视间,增大了民环路大奇小,去藕效叨果较差,应避免射频模西块布局RF模块和旗天线不第要正对急主屏蔽桐壳的内堪凹角,和RF模块相呈邻的屏携蔽壳边壁需要加寒焊。射频模块纸布局RF模块和天线周腹边不要残有金属逢器件,其它金狂属器件的影响天吴线的频爆率点,阻抗等毛参数模块电源愿布局模块电竟源旁路风电容布扫局PCB布网线传输劫线传输线挪要求走尾线线宽弊一致,活拐线时塔尤其要胖注意PCB布栏线传输萝线传输线肤怕过孔撤引起的办阻抗突桥变,信谎号线CLK贼,R陷GB绍RAM笼BU今S总VIA不要超顺过4个PCB尸布线潜传输线传输线悬即使很叉短的桩磨线也会撒有反射PCB予布线座串扰平行走倘线的串牛扰——电流走向反向电流绸的平行线扩串扰更大PCB布找线串扰平行走线序的串扰——线间距和佩平行线长串扰强萄度和走糊线长度开成正比瓣,和间斤距成反首比PCB布恋线串扰串扰强度弃和频率正衔比PCB谨布线什串扰减少串扰贸措施加大线误间距,肯减小线伯平行长馅度,必天要时可士以以jog方式走淘线;加入端接颤匹配可以暑减小或消让除反射,租从而减小债串扰;信号层镰限制在到高于地荷线平面10m千il以内;在串扰招较严重填的两条酸线之间弹插入一激条地线屑,可以星起到隔前离的作螺用,股从而减谷小串扰择。PCB布门线串扰减少串冬扰措施信号线(C爱LK则,a猜udi抽o,浩vid奋eo,倡RE集SET蛙,U横SB)用3W法则,70洽%的电场护不互相崇干扰USB差分线怠对间距驼为air勒ga爱pU蛙SB的线宽W,与其他术的信号餐线的间宵距为2W音频等模增拟信号一眼般使用5W法则,赚用铺铜掉屏蔽隔勿离PCB数布线蓄串扰减少串扰裕措施避开噪鞭声源电感、垄晶体肚学子邻近梢表层严死禁走线谋打过孔宜。CPU肚子邻近蜜表层不要闻穿线。PCB栏布线钢环流信号线和榨信号回流拴构成电流嘱环路,布既线要遵循屿环流最小泉原则PCB称布线蛋过孔高速信筒号线换派层时附谎近要有钢地孔提啊供回流反环路整板要有栗地孔阵列猜保证整板蝇阻抗小,仗回环小。PCB布窄线过孔高速信号驻线换层时编附近要有离地孔提供组回流环路PCB布登线地屏迟蔽对噪声敏竭感的电路马考虑用地扬屏蔽,在昆信号层的浸四周布宽惕度大于50ma构il地线,地孔间距休小于300循mai事l。PCB布蛙线地屏惧蔽电源线不愁要走表层撑,利用表义层作地屏胆蔽。PG7裙28D艺01B挺VP恰ack溉+走在表叮层,1.放575火42G且Hz附近噪炕声很大,导致GPS信号很差PCB原布线寺地屏蔽信号线不要西走表层猫,利用功表层作娘地屏蔽蠢。无法避免直时尽量放瘦置屏蔽壳缠内mal欢ata画的743昏06L唉CD的排线,在滤波之傻前就出现恒在表层,导致辐戴射超标PCB布攀线地屏学蔽多层PCB中,电炼源平面葛尺寸比婆地平面肠尺寸内袋缩相互全间距地20倍。通务过20-捏H规则,足单板边吓缘辐射涨可减小80%。将光电源的备外层用扒地包起订来,并打上GND聋VI冒A以减少pow及er辐射PCB纷敷铜兵地分割信号线跨双越分割地临,引起的弦空间辐射何场强PCB枪敷铜旁地分割信号线跨细越分割地洲,走线下煌要有地桥般已减小回烈流PCB敷姥铜地分孩割信号线跨谎越分割地尺,走线下互要有地桥淹已减小回涝流PCB祥敷铜法孤铜孤铜超过150恋mil犹s(尤其是表域层)不能打GND管V皮IA,将该区泳域删除,以免形成丧悬空的天怪线。谢谢观看/欢迎下载BY
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