EMI相關(guān)PCB布局布線規(guī)則

1、 PCB和信號(hào)完整性 by WZKn板層結(jié)構(gòu)n布局n布線n電源/地層敷銅 PCB板層結(jié)構(gòu)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板層結(jié)構(gòu)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板層結(jié)構(gòu)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(gè)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(hào)層間距的影響 地層與信號(hào)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(hào)層間距的影響 地層與信號(hào)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(hào)層間距的影響 地層與信號(hào)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。因?yàn)橥鈱邮?/p>

3、地層，對(duì)EMI有屏蔽作用，同時(shí)電源層同地層也可靠得很近，使得電源內(nèi)阻較小，取得最佳郊果。但當(dāng)本板器件密度比較大時(shí)不能保證第一層地的完整性，這樣第二層信號(hào)會(huì)變得更差；信號(hào)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。因?yàn)樵谶@種結(jié)構(gòu)中，有較好的層電容效應(yīng)，整個(gè)PCB的層間串?dāng)_很小。信號(hào)層能夠映射了完整的平面，能夠取得較好的信號(hào)完整性。在此種結(jié)構(gòu)中,由于信號(hào)線層在表層，空間輻射強(qiáng)度增大，需加外加屏蔽殼，才能減少EMI。 第三種情況，電源和地層在表層，信號(hào)完整性較好。S1層上信號(hào)線質(zhì)量最好。S2次之。對(duì)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PC

4、B的信號(hào)質(zhì)量，信號(hào)層相鄰有不能避免層間干擾?？傮w上不如第一種板層結(jié)構(gòu)，除非是對(duì)電源功率有特殊要求。 PCB板的堆疊與分層的堆疊與分層n六層板 由以下幾種疊層順序。A種情況，是常見(jiàn)的方式之一，S1是比較好的布線層。S2次之。注意S2S3層的層間串?dāng)_。S4層如果沒(méi)有器件，就少走信號(hào)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(hào)完整性好， S2層為好的布線層，S3層次之。電源平面阻抗較好,層電容

5、較大，利于整板EMI抑制。但S1S2和信號(hào)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，需要外加屏蔽殼。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。美中不足的是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使用。 電源布局 電源布局盡量采用星形，少用菊花鏈布局，減少電源的公共回路。 電源的輸入和輸出分開(kāi)布局，避免串?dāng)_ 主PMU芯片，Charger芯片，背光芯片，5V升壓芯片需要放置屏蔽殼內(nèi) 供各個(gè)功能模塊使用的電源芯片需要就近放置在模塊電源端，注意電源走線避開(kāi)射頻區(qū)域 電感器件

6、不要靠近并排擺放，形成互感 電容、電感擺放要靠近芯片管腳并有利于電源的單點(diǎn)接地。 電源布局菊花鏈和星形走線 電源布局 LDO器件布局 LDO器件布局 LDO器件布局 DCDC器件布局n保持通路在Vin、Vout之間，Cin、Cout接地很短，以降低噪音和干擾；nR和C的反饋成份必須保持靠近VFB反饋腳，以防噪音；n大面積地直接聯(lián)接2腳和Cin、Cout的負(fù)端 DCDC器件布局SW vs L1 距離4mm Cout vs L1 距離4mmSW、Vin、Vout、GND 的線必須粗短 高速器件布局 DDR,SDRAM ,NAND FLASH 靠近CPU放置，相對(duì)集中在屏蔽殼內(nèi)擺放，并注意CPU的M

7、emory出線方向，減少線長(zhǎng)和交叉線數(shù)量。 相鄰層是完整地鏡像 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 如果高速器件離RF模塊和天線較近(200mils以內(nèi))，請(qǐng)將信號(hào)的過(guò)孔(尤其是SDRAM的時(shí)鐘SDCLK)遠(yuǎn)離RF模塊和天線，遠(yuǎn)離1/2芯片長(zhǎng)度,如果無(wú)法避免,在背面露銅用于貼屏蔽貼. 高速器件布局低頻的最小電阻路徑和高頻的最小電感路徑 高速器件布局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)避免 射頻模塊布局RF模塊和天線不

8、要正對(duì)主屏蔽殼的內(nèi)凹角,和RF模塊相鄰的屏蔽殼邊需要加焊。 射頻模塊布局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) 模塊電源布局模塊電源旁路電容布局 PCB布線 傳輸線 傳輸線要求走線線寬一致，拐線時(shí)尤其要注意 PCB布線 傳輸線 傳輸線怕過(guò)孔引起的阻抗突變，信號(hào)線CLK ,RGB RAM BUS 總 VIA不要超過(guò)4個(gè) PCB布線 傳輸線 傳輸線即使很短的樁線也會(huì)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(zhǎng)線間距和平行線長(zhǎng)串?dāng)_強(qiáng)度和走線長(zhǎng)度成正比，和

9、間距成反比 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(zhǎng)度，必要時(shí)可以以jog方式走線； 加入端接匹配可以減小或消除反射，從而減小串?dāng)_； 信號(hào)層限制在高于地線平面10mil以內(nèi)； 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 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(hào)線( CLK , audio ,video, RESET ,USB)用3W法則, 70%的電場(chǎng)不互相干擾 USB差分線對(duì)間距為air gap USB的線寬W,與其他的信號(hào)線的間距為2W音頻等模擬信號(hào)一般使用5W法則，用

10、鋪銅屏蔽隔離 PCB布線 串?dāng)_ 減少串?dāng)_措施 避開(kāi)噪聲源電感、晶體肚子鄰近表層嚴(yán)禁走線打過(guò)孔。CPU肚子鄰近表層不要穿線。 PCB布線 環(huán)流 信號(hào)線和信號(hào)回流構(gòu)成電流環(huán)路，布線要遵循環(huán)流最小原則 PCB布線 過(guò)孔 高速信號(hào)線換層時(shí)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(guò)孔 高速信號(hào)線換層時(shí)附近要有地孔提供回流環(huán)路 PCB布線 地屏蔽 對(duì)噪聲敏感的電路考慮用地屏蔽，在信號(hào)層的四周布寬度大于50mail地線,地孔間距小于300mail。 PCB布線 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,1.57542GHz附近噪聲很大,導(dǎo)致GPS信號(hào)很差 PCB布線 地屏蔽 信號(hào)信號(hào)線不要走表層，利用表層作地屏蔽。無(wú)法避免時(shí)盡量放置屏蔽殼內(nèi)malata 畫(huà)的74306LCD的排線,在濾波之前就出現(xiàn)在表層,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。通過(guò)20-H規(guī)則，單板邊緣輻射可減小80。將電源的外層用地包起來(lái),并打