【華秋干貨鋪】電源PCB設(shè)計(jì)匯總

在《PCB設(shè)計(jì)丨電源設(shè)計(jì)的重要性》一文中，已經(jīng)介紹了電源設(shè)計(jì)的總體要求，以及不同電路的相關(guān)布局布線等知識(shí)點(diǎn)，那么本篇內(nèi)容，小編將以RK3588為例，為大家詳細(xì)介紹其他支線電源的PCB設(shè)計(jì)。

電源PCB設(shè)計(jì)

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(nèi)的去耦電容，務(wù)必放在對(duì)應(yīng)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(gè)管腳邊上都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的過孔，并且頂層走“井”字形，交叉連接。

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?qū)挕?/p>

路徑不能被過孔分割太嚴(yán)重，必須計(jì)算有效線寬，確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳路徑都足夠。

04

VDD_CPU_BIG的電源在外圍換層時(shí)，要盡可能的多打電源過孔（12個(gè)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(shù)量保持一致，否則會(huì)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(qū)域線寬合計(jì)不得小于 300mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式降低走線帶來壓降（其它信號(hào)換層過孔請(qǐng)不要隨意放置，必須規(guī)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(huì)被過孔反焊盤破壞，PCB設(shè)計(jì)時(shí)注意調(diào)整其他信號(hào)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(huì)破壞銅皮，導(dǎo)致實(shí)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(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧12個(gè)，如下圖所示。

08

BIG電源PDN目標(biāo)阻抗建議值，如下表和下圖所示。

電源PCB設(shè)計(jì)

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?qū)挕?/p>

路徑不能被過孔分割太嚴(yán)重，必須計(jì)算有效線寬，確認(rèn)連接到CPU每個(gè)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(nèi)的去耦電容，務(wù)必放在對(duì)應(yīng)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(gè)管腳需要對(duì)應(yīng)一個(gè)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(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式，降低走線帶來壓降（其它信號(hào)換層過孔請(qǐng)不要隨意放置，必須規(guī)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(shù)量建議≧12個(gè)。

05

VDD_LOGIC的電源在外圍換層時(shí)，要盡可能的多打電源過孔（8個(gè)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(shù)量保持一致，否則會(huì)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(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧11個(gè)，如下圖所示。

電源PCB設(shè)計(jì)

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?qū)挕?/p>

路徑不能被過孔分割太嚴(yán)重，必須計(jì)算有效線寬，確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_GPU 的電源在外圍換層時(shí)，要盡可能的多打電源過孔（10個(gè)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(shù)量保持一致，否則會(huì)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(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)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(gè)管腳需要對(duì)應(yīng)一個(gè)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(qū)域線寬不得小于300mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，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(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧14個(gè)，如下圖所示。

設(shè)計(jì)完P(guān)CB后，一定要做分析檢查，才能讓生產(chǎn)更順利，這里推薦一款可以一鍵智能檢測PCB布線布局最優(yōu)方案的工具：華秋DFM軟件，只需上傳PCB/Gerber文件后，點(diǎn)擊一鍵DFM分析，即可根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國內(nèi)首款免費(fèi)PCB可制造性和裝配分析軟件，擁有300萬+元件庫，可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能，開發(fā)了19大項(xiàng)，52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則，PCBA組裝的分析功能，開發(fā)了10大項(xiàng)，234細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則。

基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題，能幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問題，且能夠滿足工程師需要的多種場景，將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低，減少成本。

電源PCB設(shè)計(jì)

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?qū)挕?/p>

路徑不能被過孔分割太嚴(yán)重，必須計(jì)算有效線寬，確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_NPU的電源在外圍換層時(shí)，要盡可能的多打電源過孔（7個(gè)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(shù)量保持一致，否則會(huì)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(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)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(gè)管腳就近有一個(gè)對(duì)應(yīng)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(qū)域線寬不得小于300mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式，降低走線帶來的壓降（其它信號(hào)換層過孔請(qǐng)不要隨意放置，必須規(guī)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(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧9個(gè)。

電源PCB設(shè)計(jì)

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?qū)挕?/p>

路徑不能被過孔分割太嚴(yán)重，必須計(jì)算有效線寬，確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_CPU_LIT的電源在外圍換層時(shí)，要盡可能的多打電源過孔（9個(gè)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(shù)量保持一致，否則會(huì)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(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)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(gè)管腳就近有一個(gè)對(duì)應(yīng)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(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

采用雙層電源覆銅方式，降低走線帶來壓降（其它信號(hào)換層過孔請(qǐng)不要隨意放置，必須規(guī)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(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧9個(gè)。

電源PCB設(shè)計(jì)

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?qū)挕?/p>

路徑不能被過孔分割太嚴(yán)重，必須計(jì)算有效線寬，確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VDD_VDENC電源在外圍換層時(shí)，要盡可能的多打電源過孔（9個(gè)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(shù)量保持一致，否則會(huì)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(nèi)的去耦電容務(wù)必放在對(duì)應(yīng)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(gè)管腳就近有一個(gè)對(duì)應(yīng)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(qū)域線寬不得小于100mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil，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(nèi)的GND過孔數(shù)量，建議≧8個(gè)。

電源PCB設(shè)計(jì)

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?qū)挕?/p>

路徑不能被過孔分割太嚴(yán)重，必須計(jì)算有效線寬，確認(rèn)連接到CPU每個(gè)電源PIN腳的路徑都足夠。

02

VCC_DDR的電源在外圍換層時(shí)，要盡可能的多打電源過孔（9個(gè)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(shù)量保持一致，否則會(huì)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(wù)必放在對(duì)應(yīng)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(gè)管腳需要對(duì)應(yīng)一個(gè)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(dāng)LPDDR4x 時(shí)，鏈接方式如下圖所示。

05

VCC_DDR電源在CPU區(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)域?qū)挾炔恍∮?00mil。

盡量采用覆銅方式，降低走線帶來壓降（其它信號(hào)換層過孔請(qǐng)不要隨意放置，必須規(guī)則放置，盡量騰出空間走電源，也有利于地層的覆銅）。

設(shè)計(jì)完P(guān)CB后，一定要做分析檢查，才能讓生產(chǎn)更順利，這里推薦一款可以一鍵智能檢測PCB布線布局最優(yōu)方案的工具：華秋DFM軟件，只需上傳PCB/Gerber文件后，點(diǎn)擊一鍵DFM分析，即可根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國內(nèi)首款免費(fèi)PCB可制造性和裝配分析軟件，擁有300萬+元件庫，可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能，開發(fā)了19大項(xiàng)，52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則，PCBA組裝的分析功能，開發(fā)了10大項(xiàng)，234細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則。

基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題，能幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問題，且能夠滿足工程師需要的多種場景，將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低，減少成本。

華秋DFM軟件下載地址（復(fù)制到電腦瀏覽器打開）：

https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/HQDFM%20V3.7.0_DFMGZH.zip


審核編輯 黃宇