0
收藏
微博
微信
复制链接

【华秋干货铺】电源PCB设计汇总

2023-08-10 16:30
648

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。


电源PCB设计


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。

dd3d5e593605451fa9a2ba0b76672702~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=HpzgEBH6DYhroyIBZ5d4ky4gC0A%3D


22e1f5bb94d64fe68a1312526e4e479e~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=7I3XuiEL3coJf86soD%2Fg50y%2FAGc%3D


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。

5c6df1745e5d4a31b67fd4037adda112~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=Qcg8IpQKoWRyThW9GyUEZeget6s%3D


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。

bc3f1ade9247466e807a511ac1aa41b2~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=L0V%2F5suj8TVix3LGlWBvP93aCY0%3D


24ad3696c76d41c2b4c7875150e586e9~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=9eQyhoX729FvCtivfE7HCrQ8vBc%3D


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。

5441b87982154286a7da4ef1a25d8874~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=ENPkHvcfKs%2BYnKTj8YupHFbjYNU%3D


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。

8c9d6529a0484794b16f3a3a6a03c9f4~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=PTYuw8sggI7zNSyp%2BnJlqAzvqEQ%3D


08

BIG电源PDN目标阻抗建议值,如下表和下图所示。

2e2c36de8e2f4657ba990773c5bcc03e~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=VX%2FghRcAfQjvEYYXnPnBGqGa7Bc%3D


6deeaabc83524c798c02cca13ac677e7~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=nl3zOeza3eKtM2q3j5WTUVeM%2FLU%3D


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。

061238649a3a49c3a71c56a3b9db8175~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=wyWcK3650dLFAF5wClVppZj9nmg%3D


4fedb31232e14d5e96fbb5aaf442274b~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=W2z3tEqRW9fOfvppmFPBtagWRDk%3D


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。

986e3926e79d43fbba60300cfb4b4ae1~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=66uIe%2BswVCkOtB%2B5wvPV%2BZO4svM%3D


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。

8f3e9c7932264206b31380aab9ef1e0d~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=asuWedLLrjGkbuKtisZ1DDma4m4%3D


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。

2ff3cac227cf495da46a45199351046f~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=JLtNoHIzMwZfJIml8c6RnvnNYxI%3D


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。

d9f3c1b6d35143e684d524369b1e792e~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=H1DhOjPPAnE3Dv%2Fzr0ZY05DZvaA%3D


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。

ba628ccb32f14bf884907ee651eeb79c~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=ls4Y9ym6hec50lVbQ1bEIEG9LgM%3D


fb93ceb4264f4a199432b7e224cc3259~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=UyKrCslnmDayivBDJOvB6REqzMQ%3D


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。

9493b3407798459793e02f146e3b910a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=iLur4H0RM8qfSlv4yXUcgIJjRdI%3D


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。

9b73ba74d62d4c57b7542fbd826f7371~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=Cuxh5LEHOFX2Gmqnp555Pi2PqjQ%3D


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。

0d4d983ea9454864b3b43362bf6da126~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=mcdub%2Bo8CjgQwIbsgSaMo5jY6z0%3D


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。

06f900ee41b547a98e81494b62521c42~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=0geNZaXGoI2eb3WHYvyHY8WEvlM%3D


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。

1aa6f4b08a0a4049bde5b900c3a006c0~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=8yHpRqD6h8GcBjmUFJ5rKxqX8TI%3D


70e429fb5d834f759dbac27fd0080941~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=3UM4WqmGiYolXVecyZemGuX6olA%3D


04

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。

d45b057de1fe4e7c83196803c71055a7~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=LhXmgYoqG7DQPtAPq2mYCxtgaRA%3D


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)。

671dd34f96df4219a2a5ce8c5cf15250~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=0UaY2LuIvMYN7dvf5oYm4iHZH%2Bw%3D


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。

99ba892f9b2b4c0db1d778b4d32f4f6d~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=XcCeuZFzOREomN14vd9%2F9PpLZwo%3D


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。

9d717ddc3266436bafbec7822eb21808~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=vQeyGstQIr1z%2FmWDUgW8Op4d7G4%3D


4e8700c90a7d46f39d8503902db8d3f3~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=KBU2TG%2F6Hj4ch2bdQj9JHBw0OJg%3D


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。

11be328d3c094b12a035010388ad8eea~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=q76JRGFZ9OWwUNiziVcY0hrMm2g%3D


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)。

80d0133b125d4c13abad2763c5009a86~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=VkNTZqn6hrCCVt31jdLMt119gyY%3D


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。

08747fdec2da48a995d2702d892c4f72~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=NKVXJ2TmaAuMkDM75Gxhrd%2Bj7vc%3D


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。

e0ac5af85d084897979309b619be445b~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=PpDpEthfdszSKTItiT8ZSrOK5kA%3D


28692fced1c34e6fb520c6e6c6ca33a6~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=aX9QXBu8kBTuJd0Fq%2BMMbIDmWio%3D


04

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。

5936e48f71584471ac037d491f63b8b6~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=sNaJsMORR2RXi9FUQxKLL9v%2Bxr8%3D


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。

4816409390da4c1f8dc379a815bb2d71~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=mzL8isuTZWJQCo%2Bbzt0tJyD7yzI%3D


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。

14c78a364dcd401d961f7686c5a1b9ec~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=GN2qE0KqhTYVBcYL%2BX3AWChREVA%3D


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。

53ac65437fb84c9aad718c28566f302e~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=BBuUN8oHU1IQrWBwhLA2FzAvMUI%3D


dd915e6cf11b457993bd9a60275f1713~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=UhfCfP%2BY5fo9XHHW9S0hizuregs%3D


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。

3433578c6397453a8fd1dd93ea36ee0a~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=LoFbbrBhZpSOvw92TF56yGl36PE%3D


当LPDDR4x 时,链接方式如下图所示。

2b916059d2bf44c7b1b9723fba929939~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=IIe%2F26hTmfCsmhZHIpmZmhdb4zs%3D


05

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)。

0c07248a50b04d7cb84529b15a5a9122~noop.image?_iz=58558&from=article.pc_detail&x-expires=1692259676&x-signature=mA4JKPT8DMSivnueKghW4S6Fmb8%3D


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。


登录后查看更多
0
评论 0
收藏
侵权举报
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,不代表凡亿课堂立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容图片侵权或者其他问题,请联系本站作侵删。

热门评论0

相关文章

华秋

华秋电子成立于2011年,是国内领先的电子产业一站式服务平台,国家级高新技术企业。旗下涵盖两大业务:媒体社区与数智化电子供应链,已为全球30 万+ 客户提供了高品质、短交期、高性价比的一站式服务。

开班信息