EMI相关PCB布局布线规则ppt课件

1、 PCB和信号完好性 by WZKn板层构造n规划n布线n电源/地层敷铜 PCB板层构造地层和电源层的电容模型层间距小堆叠面积大层电容越大环流越小抑制越有效 PCB板层构造层电容地层和电源层间距引起层电容的容值变化E=2.8 H=0.6mm C=0.2022nF E=9.6 H=1mm C=0.4159nF PCB板层构造层电容PCB的介电系数影响 电源/地层间距的影响电源/地层相邻 整板EMC较大，SI性能较好 层间串扰小 环流环路小电源和地层在两个表层整板EMC较小，SI性能较差交互电容增大，层间串扰增大最大的环流阻抗失控 地层/信号层间距的影响 地层与信号层分别为14.4mils、7.2

2、mils、3.6mils被干扰的近端和远端串扰强度 地层/信号层间距的影响 地层与信号层分别为14.4mils、7.2mils、3.6mils被干扰的近端和远端串扰波形 地层/信号层间距的影响 地层与信号层分别为14.4mils、7.2mils、3.6mils被干扰的近端和远端串扰波形 PCB板的堆叠与分层板的堆叠与分层n双面板，此板仅能用于低速设计。EMC比较差。n四层板。由以下几种叠层顺序。第一层第二层第三层第四层第一种情况GNDS1+POWERS2+POWERGND第二种情况SIG1GNDPOWERSIG2第三种情况GNDS1S2POWER第一种情况，是四层板中理想的一种情况。由于外层是

3、地层，对EMI有屏蔽作用，同时电源层同地层也可靠得很近，使得电源内阻较小，获得最正确郊果。但当本板器件密度比较大时不能保证第一层地的完好性，这样第二层信号会变得更差；信号层相邻层间串扰增大。 PCB板的堆叠与分层板的堆叠与分层 第二种情况，是常用的一种方式。由于在这种构造中，有较好的层电容效应，整个PCB的层间串扰很小。信号层可以映射了完好的平面，可以获得较好的信号完好性。在此种构造中,由于信号线层在表层，空间辐射强度增大，需加外加屏蔽壳，才干减少EMI。 第三种情况，电源和地层在表层，信号完好性较好。S1层上信号线质量最好。S2次之。对EMI有屏蔽作用。但环流环路较大，器件密度大小直接影响P

4、CB的信号质量，信号层相邻有不能防止层间干扰。总体上不如第一种板层构造，除非是对电源功率有特殊要求。 PCB板的堆叠与分层板的堆叠与分层n六层板 由以下几种叠层顺序。A种情况，是常见的方式之一，S1是比较好的布线层。S2次之。留意S2S3层的层间串扰。S4层假设没有器件，就少走信号线。多一层地。第一层第二层第三层第四层第五层第六层AS1GNDS2S3POWERS4BS1S2GNDPOWERS3S4CS1GNDS2POWERS3S3S4DGNDS1POWERGNDS2GND PCB板的堆叠与分层板的堆叠与分层B种情况，S2S3层信号完好性好， S2层为好的布线层，S3层次之。电源平面阻抗较好,层

5、电容较大，利于整板EMI抑制。但S1S2和信号层相邻，有较大层间干扰，且离电源和底层较远，EMI空间辐射强度较大，需求外加屏蔽壳。C种情况，这种情况是六层板中最好的情况，S1，S2，S3都是好的布线层。电源平面阻抗较好。美中缺乏的是S4层离参考层远。D种情况，在六层板中，性能虽优于前三种，但布线层少于前两种。此种情况多在背板中运用。 电源规划 电源规划尽量采用星形，少用菊花链规划，减少电源的公共回路。 电源的输入和输出分开规划，防止串扰 主PMU芯片，Charger芯片，背光芯片，5V升压芯片需求放置屏蔽壳内 供各个功能模块运用的电源芯片需求就近放置在模块电源端，留意电源走线避开射频区域 电感

6、器件不要接近并排摆放，构成互感 电容、电感摆放要接近芯片管脚并有利于电源的单点接地。 电源规划菊花链和星形走线 电源规划 LDO器件规划 LDO器件规划 LDO器件规划 DCDC器件规划n坚持通路在Vin、Vout之间，Cin、Cout接地很短，以降低噪音和干扰；nR和C的反响成份必需坚持接近VFB反响脚，以防噪音；n大面积地直接联接2脚和Cin、Cout的负端 DCDC器件规划SW vs L1 间隔4mm Cout vs L1 间隔4mmSW、Vin、Vout、GND 的线必需粗短 高速器件规划 DDR,SDRAM ,NAND FLASH 接近CPU放置，相对集中在屏蔽壳内摆放，并留意CPU

7、的Memory出线方向，减少线长和交叉线数量。 相邻层是完好地镜像 屏的插座应顺着CPU出线的方向，中间的RC滤波器件尽量放在CPU侧 高速器件(MCP , CPU ,屏的插座)远离天线及模块 假设高速器件离RF模块和天线较近(200mils以内)，请将信号的过孔(尤其是SDRAM的时钟SDCLK)远离RF模块和天线，远离1/2芯片长度,假设无法防止,在反面露铜用于贴屏蔽贴. 高速器件规划低频的最小电阻途径和高频的最小电感途径 高速器件规划左边的是电容在芯片Pin与Via之间,环路较小,右边的是Via在power Pin与电容之间,增大了环路大小,去藕效果较差,应防止 射频模块规划RF模块和天

8、线不要正对主屏蔽壳的内凹角,和RF模块相邻的屏蔽壳边需求加焊。 射频模块规划RF模块和天线周边不要有金属器件 ,其它金属器件影响天线的频率点,阻抗等参数 模块电源规划模块电源旁路电容规划 PCB布线 传输线 传输线要求走线线宽一致，拐线时尤其要留意传输线要求走线线宽一致，拐线时尤其要留意 PCB布线 传输线 传输线怕过孔引起的阻抗突变，信号线传输线怕过孔引起的阻抗突变，信号线CLK ,RGB RAM BUS 总总 VIA不要超越不要超越4个个 PCB布线 传输线 传输线即使很短的桩线也会有反射传输线即使很短的桩线也会有反射 PCB布线 串扰平行走线的串扰平行走线的串扰电流走向电流走向反向电流的

9、平行线串扰更大反向电流的平行线串扰更大 PCB布线 串扰平行走线的串扰平行走线的串扰线间距和平行线长线间距和平行线长串扰强度和走线长度成正比，和间距成串扰强度和走线长度成正比，和间距成反比反比 PCB布线 串扰串扰强度和频率正比串扰强度和频率正比 PCB布线 串扰 减少串扰措施减少串扰措施 加大线间距，减小线平行长度，必要时可以以加大线间距，减小线平行长度，必要时可以以jog方式方式走线；走线； 参与端接匹配可以减小或消除反射，从而减小串扰；参与端接匹配可以减小或消除反射，从而减小串扰； 信号层限制在高于地线平面信号层限制在高于地线平面10mil以内；以内； 在串扰较严重的两条线之间插入一条地

10、线，可以起到在串扰较严重的两条线之间插入一条地线，可以起到隔离的作隔离的作 用，从而减小串扰。用，从而减小串扰。 PCB布线 串扰 减少串扰措施减少串扰措施 信号线信号线( CLK , audio ,video, RESET ,USB)用用3W法那法那么么, 70%的电场不相互关扰的电场不相互关扰 USB差分线对间距为差分线对间距为air gap USB的线宽的线宽W,与其他的信与其他的信号线的间距为号线的间距为2W音频等模拟信号普通运用音频等模拟信号普通运用5W法那么，用铺铜屏蔽隔离法那么，用铺铜屏蔽隔离 PCB布线 串扰 减少串扰措施减少串扰措施 避开噪声源避开噪声源电感、晶体肚子临近表层

11、严禁走线打过孔。电感、晶体肚子临近表层严禁走线打过孔。CPU肚子临近表肚子临近表层不要穿线。层不要穿线。 PCB布线 环流 信号线和信号回流构成电流环路，布线要遵照信号线和信号回流构成电流环路，布线要遵照环流最小原那么环流最小原那么 PCB布线 过孔 高速信号线换层时附近要有地孔提供回流环路 整板要有地孔阵列保证整板阻抗小，回环小。 PCB布线 过孔 高速信号线换层时附近要有地孔提供回流环路 PCB布线 地屏蔽 对噪声敏感的电路思索用地屏蔽，在信号层的周对噪声敏感的电路思索用地屏蔽，在信号层的周围布宽度大于围布宽度大于50mail地线地线,地孔间距小于地孔间距小于300mail。 PCB布线

12、地屏蔽 电源线不要走表层，利用表层作地屏蔽。电源线不要走表层，利用表层作地屏蔽。PG728D01B VPack+走在表层走在表层,1.57542GHz附近噪声附近噪声很大很大,导致导致GPS信号很差信号很差 PCB布线 地屏蔽 信号线不要走表层，利用表层作地屏蔽。无法防止信号线不要走表层，利用表层作地屏蔽。无法防止时尽量放置屏蔽壳内时尽量放置屏蔽壳内malata 画的画的74306LCD的排线的排线,在在滤波之前就出如今表层滤波之前就出如今表层,导致辐射超标导致辐射超标 PCB布线 地屏蔽 多层PCB中，电源平面尺寸比地平面尺寸内缩相互间距地20倍。经过20-H规那么，单板边缘辐射可减小80。将电源的外层用地包起来,并打上GND VIA以减少power辐射 PCB敷铜 地分割 信号线跨越分