EMI相關(guān)PCB布局布線規(guī)則ppt課件

1、 PCB和信號完好性 by WZKn板層構(gòu)造n規(guī)劃n布線n電源/地層敷銅 PCB板層構(gòu)造地層和電源層的電容模型層間距小堆疊面積大層電容越大環(huán)流越小抑制越有效 PCB板層構(gòu)造層電容地層和電源層間距引起層電容的容值變化E=2.8 H=0.6mm C=0.2022nF E=9.6 H=1mm C=0.4159nF PCB板層構(gòu)造層電容PCB的介電系數(shù)影響 電源/地層間距的影響電源/地層相鄰 整板EMC較大，SI性能較好 層間串?dāng)_小 環(huán)流環(huán)路小電源和地層在兩個表層整板EMC較小，SI性能較差交互電容增大，層間串?dāng)_增大最大的環(huán)流阻抗失控 地層/信號層間距的影響 地層與信號層分別為14.4mils、7.2

2、mils、3.6mils被干擾的近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_強(qiáng)度 地層/信號層間距的影響 地層與信號層分別為14.4mils、7.2mils、3.6mils被干擾的近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_波形 地層/信號層間距的影響 地層與信號層分別為14.4mils、7.2mils、3.6mils被干擾的近端和遠(yuǎn)端串?dāng)_波形 PCB板的堆疊與分層板的堆疊與分層n雙面板，此板僅能用于低速設(shè)計(jì)。EMC比較差。n四層板。由以下幾種疊層順序。第一層第二層第三層第四層第一種情況GNDS1+POWERS2+POWERGND第二種情況SIG1GNDPOWERSIG2第三種情況GNDS1S2POWER第一種情況，是四層板中理想的一種情況。由于外層是

3、地層，對EMI有屏蔽作用，同時電源層同地層也可靠得很近，使得電源內(nèi)阻較小，獲得最正確郊果。但當(dāng)本板器件密度比較大時不能保證第一層地的完好性，這樣第二層信號會變得更差；信號層相鄰層間串?dāng)_增大。 PCB板的堆疊與分層板的堆疊與分層 第二種情況，是常用的一種方式。由于在這種構(gòu)造中，有較好的層電容效應(yīng)，整個PCB的層間串?dāng)_很小。信號層可以映射了完好的平面，可以獲得較好的信號完好性。在此種構(gòu)造中,由于信號線層在表層，空間輻射強(qiáng)度增大，需加外加屏蔽殼，才干減少EMI。 第三種情況，電源和地層在表層，信號完好性較好。S1層上信號線質(zhì)量最好。S2次之。對EMI有屏蔽作用。但環(huán)流環(huán)路較大，器件密度大小直接影響P

4、CB的信號質(zhì)量，信號層相鄰有不能防止層間干擾?？傮w上不如第一種板層構(gòu)造，除非是對電源功率有特殊要求。 PCB板的堆疊與分層板的堆疊與分層n六層板 由以下幾種疊層順序。A種情況，是常見的方式之一，S1是比較好的布線層。S2次之。留意S2S3層的層間串?dāng)_。S4層假設(shè)沒有器件，就少走信號線。多一層地。第一層第二層第三層第四層第五層第六層AS1GNDS2S3POWERS4BS1S2GNDPOWERS3S4CS1GNDS2POWERS3S3S4DGNDS1POWERGNDS2GND PCB板的堆疊與分層板的堆疊與分層B種情況，S2S3層信號完好性好， S2層為好的布線層，S3層次之。電源平面阻抗較好,層

5、電容較大，利于整板EMI抑制。但S1S2和信號層相鄰，有較大層間干擾，且離電源和底層較遠(yuǎn)，EMI空間輻射強(qiáng)度較大，需求外加屏蔽殼。C種情況，這種情況是六層板中最好的情況，S1，S2，S3都是好的布線層。電源平面阻抗較好。美中缺乏的是S4層離參考層遠(yuǎn)。D種情況，在六層板中，性能雖優(yōu)于前三種，但布線層少于前兩種。此種情況多在背板中運(yùn)用。 電源規(guī)劃 電源規(guī)劃盡量采用星形，少用菊花鏈規(guī)劃，減少電源的公共回路。 電源的輸入和輸出分開規(guī)劃，防止串?dāng)_ 主PMU芯片，Charger芯片，背光芯片，5V升壓芯片需求放置屏蔽殼內(nèi) 供各個功能模塊運(yùn)用的電源芯片需求就近放置在模塊電源端，留意電源走線避開射頻區(qū)域 電感

6、器件不要接近并排擺放，構(gòu)成互感 電容、電感擺放要接近芯片管腳并有利于電源的單點(diǎn)接地。 電源規(guī)劃菊花鏈和星形走線 電源規(guī)劃 LDO器件規(guī)劃 LDO器件規(guī)劃 LDO器件規(guī)劃 DCDC器件規(guī)劃n堅(jiān)持通路在Vin、Vout之間，Cin、Cout接地很短，以降低噪音和干擾；nR和C的反響成份必需堅(jiān)持接近VFB反響腳，以防噪音；n大面積地直接聯(lián)接2腳和Cin、Cout的負(fù)端 DCDC器件規(guī)劃SW vs L1 間隔4mm Cout vs L1 間隔4mmSW、Vin、Vout、GND 的線必需粗短 高速器件規(guī)劃 DDR,SDRAM ,NAND FLASH 接近CPU放置，相對集中在屏蔽殼內(nèi)擺放，并留意CPU

7、的Memory出線方向，減少線長和交叉線數(shù)量。 相鄰層是完好地鏡像 屏的插座應(yīng)順著CPU出線的方向，中間的RC濾波器件盡量放在CPU側(cè) 高速器件(MCP , CPU ,屏的插座)遠(yuǎn)離天線及模塊 假設(shè)高速器件離RF模塊和天線較近(200mils以內(nèi))，請將信號的過孔(尤其是SDRAM的時鐘SDCLK)遠(yuǎn)離RF模塊和天線，遠(yuǎn)離1/2芯片長度,假設(shè)無法防止,在反面露銅用于貼屏蔽貼. 高速器件規(guī)劃低頻的最小電阻途徑和高頻的最小電感途徑 高速器件規(guī)劃左邊的是電容在芯片Pin與Via之間,環(huán)路較小,右邊的是Via在power Pin與電容之間,增大了環(huán)路大小,去藕效果較差,應(yīng)防止 射頻模塊規(guī)劃RF模塊和天

8、線不要正對主屏蔽殼的內(nèi)凹角,和RF模塊相鄰的屏蔽殼邊需求加焊。 射頻模塊規(guī)劃RF模塊和天線周邊不要有金屬器件 ,其它金屬器件影響天線的頻率點(diǎn),阻抗等參數(shù) 模塊電源規(guī)劃模塊電源旁路電容規(guī)劃 PCB布線 傳輸線 傳輸線要求走線線寬一致，拐線時尤其要留意傳輸線要求走線線寬一致，拐線時尤其要留意 PCB布線 傳輸線 傳輸線怕過孔引起的阻抗突變，信號線傳輸線怕過孔引起的阻抗突變，信號線CLK ,RGB RAM BUS 總總 VIA不要超越不要超越4個個 PCB布線 傳輸線 傳輸線即使很短的樁線也會有反射傳輸線即使很短的樁線也會有反射 PCB布線 串?dāng)_平行走線的串?dāng)_平行走線的串?dāng)_電流走向電流走向反向電流的

9、平行線串?dāng)_更大反向電流的平行線串?dāng)_更大 PCB布線 串?dāng)_平行走線的串?dāng)_平行走線的串?dāng)_線間距和平行線長線間距和平行線長串?dāng)_強(qiáng)度和走線長度成正比，和間距成串?dāng)_強(qiáng)度和走線長度成正比，和間距成反比反比 PCB布線 串?dāng)_串?dāng)_強(qiáng)度和頻率正比串?dāng)_強(qiáng)度和頻率正比 PCB布線 串?dāng)_ 減少串?dāng)_措施減少串?dāng)_措施 加大線間距，減小線平行長度，必要時可以以加大線間距，減小線平行長度，必要時可以以jog方式方式走線；走線； 參與端接匹配可以減小或消除反射，從而減小串?dāng)_；參與端接匹配可以減小或消除反射，從而減小串?dāng)_； 信號層限制在高于地線平面信號層限制在高于地線平面10mil以內(nèi)；以內(nèi)； 在串?dāng)_較嚴(yán)重的兩條線之間插入一條地

10、線，可以起到在串?dāng)_較嚴(yán)重的兩條線之間插入一條地線，可以起到隔離的作隔離的作 用，從而減小串?dāng)_。用，從而減小串?dāng)_。 PCB布線 串?dāng)_ 減少串?dāng)_措施減少串?dāng)_措施 信號線信號線( CLK , audio ,video, RESET ,USB)用用3W法那法那么么, 70%的電場不相互關(guān)擾的電場不相互關(guān)擾 USB差分線對間距為差分線對間距為air gap USB的線寬的線寬W,與其他的信與其他的信號線的間距為號線的間距為2W音頻等模擬信號普通運(yùn)用音頻等模擬信號普通運(yùn)用5W法那么，用鋪銅屏蔽隔離法那么，用鋪銅屏蔽隔離 PCB布線 串?dāng)_ 減少串?dāng)_措施減少串?dāng)_措施 避開噪聲源避開噪聲源電感、晶體肚子臨近表層

11、嚴(yán)禁走線打過孔。電感、晶體肚子臨近表層嚴(yán)禁走線打過孔。CPU肚子臨近表肚子臨近表層不要穿線。層不要穿線。 PCB布線 環(huán)流 信號線和信號回流構(gòu)成電流環(huán)路，布線要遵照信號線和信號回流構(gòu)成電流環(huán)路，布線要遵照環(huán)流最小原那么環(huán)流最小原那么 PCB布線 過孔 高速信號線換層時附近要有地孔提供回流環(huán)路 整板要有地孔陣列保證整板阻抗小，回環(huán)小。 PCB布線 過孔 高速信號線換層時附近要有地孔提供回流環(huán)路 PCB布線 地屏蔽 對噪聲敏感的電路思索用地屏蔽，在信號層的周對噪聲敏感的電路思索用地屏蔽，在信號層的周圍布寬度大于圍布寬度大于50mail地線地線,地孔間距小于地孔間距小于300mail。 PCB布線

12、地屏蔽 電源線不要走表層，利用表層作地屏蔽。電源線不要走表層，利用表層作地屏蔽。PG728D01B VPack+走在表層走在表層,1.57542GHz附近噪聲附近噪聲很大很大,導(dǎo)致導(dǎo)致GPS信號很差信號很差 PCB布線 地屏蔽 信號線不要走表層，利用表層作地屏蔽。無法防止信號線不要走表層，利用表層作地屏蔽。無法防止時盡量放置屏蔽殼內(nèi)時盡量放置屏蔽殼內(nèi)malata 畫的畫的74306LCD的排線的排線,在在濾波之前就出如今表層濾波之前就出如今表層,導(dǎo)致輻射超標(biāo)導(dǎo)致輻射超標(biāo) PCB布線 地屏蔽 多層PCB中，電源平面尺寸比地平面尺寸內(nèi)縮相互間距地20倍。經(jīng)過20-H規(guī)那么，單板邊緣輻射可減小80。將電源的外層用地包起來,并打上GND VIA以減少power輻射 PCB敷銅 地分割 信號線跨越分