本周刚使用瑞芯微RK3568设计完成一款军用控制PCB板,特进行总结便于后续设计提升效率。
一、布局相关
器件布局效率及结果对于PCB设计至关重要,特别在使用一个新处理器如何高效的展开器件的布局设计非常重要,采用如下步骤可达到以上效果:
1.CPU芯片和电路图都是按照功能模块来进行设计的,可将各个功能部分的所有引脚进行点击以便迅速了解CPU功能部分的分布布局;
2.再将各功能部件所有器件设计成功能模组,然后以模组形式整体进行布局;
3.所有功能模组的布局展开以分散布局便于布线为原则进行,特别是对于大尺寸PCB板;
4.布线在各个板层要分布均匀。
二、PMU相关
PMU为所有功能模块提供电源,其器件布局及布线非常重要。同时由于其功能众多且器件繁多紧凑也为设计带来了难度。
1.所有DC电源器件布置到TOP层,电感距离IC为其尺寸1/2为佳,这样即可保证输入和输出正常布线,也不至于太远;
2.输入电源的入口没必要一定要先经过电容再进入引脚,这样会占用大量的宝贵布线空间。只要在靠近输入电容附近打大量过孔即可;
3.所有LDO的输入和输出电容布置到BOTTOM层,并且输入和输出电容的接地端靠近IC的PAD地端,这样可以保证输入和输出直接拉线输出大大提高设计效率。
DC和LDO布局设计如图1和图2所示:
图1
图2
三、叠层使用相关
官方给出的叠层结构也没必要完全遵从,一切以设计实际需求方便布线为主。
以RK3568设计为例,其官方给的叠层如下图3所示:
图3
在设计时以布局、拉出LDO、后控制线的先后顺序设计思想为主。在这次设计时共有十几条LDO需要从CPU中间拉出再绕线到PMU处,以底部和SIGNAL层拉出并绕线成功痛苦至极,实际布线以如图4所示:
图4
拉出LDO电源线可以采用如下措施提高设计效率:
1.将IO口相同电源合并为一处,这样可以再CPU底部将电源连接,而不用在外部绕线;
2.将不用的功能模块电源接地处理,忽略掉拉出LDO线,降低设计难度;
3.将电源层从第3层换到5层,第3和4层设定为信号层增加一个布线层。LDO在第四层拉出后并按照PMU的LDO排布规律布线后,在再第3层直接顺序拉好即可,这样可以大大提高设计效率;
4.能够在CPU区域底下进行连接的尽量连接好,这样可以大大减少外围连接设计。若因过孔造成间距不够可以分为多股细线分散拉线后,最后合并一起拉出。
对于其他设计线总结:
1.对于第3层由于其主要参考层为第2层地,所以此层优先布置重要高速线为主,可将次要控制线放置到第4层信号层;
2.无论是LDO线还是控制线都不要想在CPU底部把线序排顺,其下方空间是非常宝贵的。先将线就近拉出,再到CPU广阔外部区域绕线拍顺,设计不要弄错了重要顺序;
3.EMMC的封装间距非常小,可以将NC直接连接到要拉线的线条上,电源和地线条也可以同样处理。