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【華秋干貨鋪】電源PCB設計匯總

華秋電子 ? 來源:未知 ? 2023-08-10 18:10 ? 次閱讀



在《PCB設計電源設計的重要性》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。


電源PCB設計

VDD_CPU_BIG0/1

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。

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。

03

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區域線寬合計不得小于 300mil,外圍區域寬度不小于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。

06

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。

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。

08

BIG電源PDN目標阻抗建議值,如下表和下圖所示。


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。

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。

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區域線寬不得小于120mil,外圍區域寬度不小于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。

05

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。

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。


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。

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。

05

VDD_GPU電源在GPU區域線寬不得小于300mil,外圍區域寬度不小于500mil,采用兩層覆銅方式,降低走線帶來壓降。

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≧14個,如下圖所示。




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。

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。

05

VDD_NPU電源在NPU區域線寬不得小于300mil,外圍區域寬度不小于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,必須規則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。

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。


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。

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。

05

VDD_CPU_LIT電源在CPU區域線寬不得小于120mil,外圍區域寬度不小于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,必須規則放置,盡量騰出空間走電源,也有利于地層的覆銅)。

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。


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。

04

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。

05

VDD_VDENC電源在CPU區域線寬不得小于100mil,外圍區域寬度不小于300mil,采用雙層電源覆銅方式,降低走線帶來壓降。

06

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。


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。

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。

當LPDDR4x 時,鏈接方式如下圖所示。

05

VCC_DDR電源在CPU區域線寬不得小于120mil,外圍區域寬度不小于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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