【華秋干貨鋪】電源PCB設計匯總

在《PCB設計丨電源設計的重要性》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

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。

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(qū)域線寬合計不得小于 300mil，外圍區(qū)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(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(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)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(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(qū)域線寬不得小于300mil，外圍區(qū)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。

設計完PCB后，一定要做分析檢查，才能讓生產更順利，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，點擊一鍵DFM分析，即可根據生產的工藝參數對設計的PCB板進行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國內首款免費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，52細項檢查規(guī)則，PCBA組裝的分析功能，開發(fā)了10大項，234細項檢查規(guī)則。

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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(qū)域線寬不得小于300mil，外圍區(qū)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(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(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)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(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(qū)域線寬不得小于100mil，外圍區(qū)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(qū)域線寬不得小于120mil，外圍區(qū)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(guī)則放置，盡量騰出空間走電源，也有利于地層的覆銅）。

設計完PCB后，一定要做分析檢查，才能讓生產更順利，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，點擊一鍵DFM分析，即可根據生產的工藝參數對設計的PCB板進行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國內首款免費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，52細項檢查規(guī)則，PCBA組裝的分析功能，開發(fā)了10大項，234細項檢查規(guī)則。

基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題，能幫助設計工程師在生產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，將產品研制的迭代次數降到最低，減少成本。

華秋DFM軟件下載地址（復制到電腦瀏覽器打開）：

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審核編輯 黃宇