【PCB設(shè)計(jì)干貨】DDR電路的PCB布局布線要求

上期和大家聊的電源PCB設(shè)計(jì)的重要性，那本篇內(nèi)容小編則給大家講講存儲(chǔ)器的PCB設(shè)計(jì)建議，同樣還是以大家最為熟悉的RK3588為例，詳細(xì)介紹一下DDR模塊電路的PCB設(shè)計(jì)要如何布局布線。

由于RK3588 DDR接口速率最高達(dá)4266Mbps，PCB設(shè)計(jì)難度大，所以強(qiáng)烈建議使用瑞芯微原廠提供的DDR模板和對(duì)應(yīng)的DDR固件，DDR模板是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的仿真和測(cè)試驗(yàn)證后發(fā)布的。

在單板PCB設(shè)計(jì)空間足夠的情況下，優(yōu)先考慮留出DDR電路模塊所需要的布局布線空間，拷貝瑞芯微原廠提供的DDR模板，包含芯片與DDR顆粒相對(duì)位置、電源濾波電容位置、鋪銅間距等完全保持一致。

如下8張圖（從上至下），分別為：L1-L8層DDR電路走線示意圖。

如果自己設(shè)計(jì)PCB，請(qǐng)參考以下PCB設(shè)計(jì)建議，強(qiáng)烈建議進(jìn)行仿真優(yōu)化，然后與瑞芯微原廠FAE進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)沒(méi)問(wèn)題以后再進(jìn)行打樣調(diào)試。

Part.

1

CPU管腳，對(duì)應(yīng)的GND過(guò)孔數(shù)量，建議嚴(yán)格參考模板設(shè)計(jì)，不能刪減GND過(guò)孔。8層通孔的PCB模板，CPU管腳GND過(guò)孔設(shè)計(jì)如下圖所示，黃色為DDR管腳信號(hào)，地管腳為紅色。

Part.

2

信號(hào)換層前后，參考層都為GND平面時(shí)，在信號(hào)過(guò)孔25mil（過(guò)孔和過(guò)孔的中心間距）范圍內(nèi)需要添加GND回流過(guò)孔（黃色為DDR信號(hào)，紅色為GND信號(hào)），改善信號(hào)回流路徑，GND過(guò)孔需要把信號(hào)換層前后GND參考平面連接起來(lái)。

一個(gè)信號(hào)過(guò)孔，至少要有一個(gè)GND回流過(guò)孔，盡可能增加GND回流過(guò)孔數(shù)量，可以進(jìn)一步改善信號(hào)質(zhì)量，如下圖所示。

Part.

3

GND過(guò)孔和信號(hào)過(guò)孔的位置會(huì)影響信號(hào)質(zhì)量，建議GND過(guò)孔和信號(hào)過(guò)孔交叉放置，如下圖所示，雖然同樣是4個(gè)GND回流過(guò)孔，4個(gè)信號(hào)過(guò)孔在一起的情況要避免，這種情況下過(guò)孔的串?dāng)_最大。

Part.

4

8層板建議DDR信號(hào)走第一層、第六層、第八層，DQ、DQS、地址和控制信號(hào)、CLK信號(hào)都參考完整的GND平面，如果GND平面不完整，將會(huì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量造成很大的影響。

Part.

5

如下圖所示，當(dāng)過(guò)孔導(dǎo)致信號(hào)參考層破裂時(shí)，可以考慮用GND走線優(yōu)化下參考層，改善信號(hào)質(zhì)量。

Part.

6

繞線自身的串?dāng)_會(huì)影響信號(hào)延時(shí)，走線繞等長(zhǎng)時(shí)，注意按下圖所示。

Part.

7

在做等長(zhǎng)時(shí)，需要考慮過(guò)孔的延時(shí)，如下圖所示。

Part.

8

非功能焊盤會(huì)破壞銅皮，以及增大過(guò)孔的寄生電容，需要?jiǎng)h除過(guò)孔的非功能焊盤，做無(wú)盤設(shè)計(jì)。

Part.

9

走線距離過(guò)孔越近，參考平面越差，走線距離過(guò)孔鉆孔距離建議≧8mil，有空間的地方增大間距。

Part.

10

調(diào)整過(guò)孔位置，優(yōu)化平面的裂縫，不要造成平面割裂，起到改善回流路徑的作用，如下圖所示。

Part.

11

DQS、CLK、WCLK信號(hào)需要做包地處理，包地線或銅皮建議間隔≦400mil，打一個(gè)GND過(guò)孔，如下圖所示。

Part.

12

對(duì)于VDD_DDR電源，DCDC區(qū)域電源換層時(shí)，建議打≧6個(gè)0503過(guò)孔。

Part.

13

對(duì)于VDDQ_DDR電源，DCDC區(qū)域電源換層時(shí)，建議打≧6個(gè)0503過(guò)孔。

Part.

14

對(duì)于VDD2_DDR電源，DCDC區(qū)域電源換層時(shí)，建議打≧6個(gè)0503過(guò)孔。

Part.

15

對(duì)于VDD1_1V8_DDR電源，電源平面換層時(shí)，建議至少打≧2個(gè)0402過(guò)孔。

Part.

16

每個(gè)電容焊盤建議至少一個(gè)過(guò)孔，對(duì)于0603或者0805封裝的電容建議一個(gè)焊盤對(duì)應(yīng)兩個(gè)過(guò)孔，過(guò)孔的位置要靠近管腳放置，減小回路電感。

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(cè)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(guó)內(nèi)首款免費(fèi)PCB可制造性和裝配分析軟件，擁有300萬(wàn)+元件庫(kù)，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(wèn)題，能幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問(wèn)題，且能夠滿足工程師需要的多種場(chǎng)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_hqsc?.zip