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PCB 模塊化布局---電容設計

2015-04-16

電容在高速PCB 設計中扮演著重要的作用,,通常也是PCB 板上用得最多的器件。電容

在不同的應用場合下,,扮演著不同的作用,,在PCB 板中,,通常分為濾波電容去耦電容,、

儲能電容等,。

濾波電容

簡單理解就是用在濾波電路中,保證輸入,、輸出的電源穩(wěn)定,,我們通常把電源模塊輸入、

輸出回路的電容成為濾波電容。在電源模塊中,,濾波電容擺放的原則是“先大后小”:如下

圖,,濾波電容按箭頭方向:先大后小擺放;

圖片11.png

電源設計時,,要注意線寬,、銅皮要足夠?qū)挕IA 個數(shù)要足夠,,保證過流能力,。寬度和VIA

個數(shù)結(jié)合電流大小來評估。

去耦電容

高速IC 的電源管腳,,需要足夠多的去耦電容,,最好能保證每個管腳有一個。實際的設

計中,,如果沒有空間擺放,,可以酌情刪減。

IC 電源管腳的去耦電容的容值通常都會比較小,,如0.1uF,、0.01uF 等。對應的封裝也都

比較小,,如0402 封裝,、0603 封裝等;在去耦電容擺放時,,扇孔,、扇線應該注意:

1. 盡可能靠近電源管腳放置,否則可能起不到去耦的作用,;理論上講,,電容有一定

的去耦半徑范圍,畢竟我們用的電容,、器件不是理想的,,所以還是嚴格執(zhí)行就近

原則;

2. 去耦電容到電源管腳引線盡量短(第1 條也是這個目的),,而且引線要加粗,,通

常線寬為8~15mil;加粗目的在于減小引線電感,,保證電源性能,;

3. 去耦電容的電源、地管腳,,從焊盤引出線后,,就近打孔,,連接接到電源、地平面

上,。這個引線同樣要加粗,,過孔盡量用打孔,比如能用孔徑10mil 的孔,,就不用

8mil 孔,;

4. 保證去耦環(huán)路盡量小,;

常見的擺放實例如下圖:

圖片12.png

去耦電容和IC 在同一面 去耦電容和IC 不在同一層面

圖片13.png

去耦電容和IC 不在同一層面

上圖示例為SOP 封裝的IC 去耦電容的擺放方式,,QFP 等封裝的也類似;

常見的BGA 封裝,,其去耦電容通常放在BGA 下面,,即背面。由于BGA 封裝管腳密度大,,

一般放的不是很多,力爭多擺放一些,;

圖片14.png

如上圖示例,,有時為了擺放去耦電容,可能需要移動BGA 的fanout,,或者兩個電源,、地管腳共用一個VIA;

儲能電容

它的作用就是保證IC 在用電時,,能在最短的時間提供電能,。儲能電容的容值一般都比

較大,對應的封裝也比較大,。在PCB 中,,可以離器件遠一些,但是也不能遠得太離譜,,畢

竟他是儲能的,,可是指望著它能在第一時間送電。

圖片15.png

儲能電容,,電源和地多加兩個VIA

常見的電容扇孔方式:

圖片16.png

敷銅打孔 引線打孔 引線打孔

電容扇孔,、線原則:引線盡量短,引線要加粗,,這樣有較小的寄生電感,;

對于儲能電容,或者過流比較大的器件,,打孔時,,盡量多打幾個孔,;

當然,電氣性能最好的扇孔是打盤中孔,,為了回避工藝和成本因素,,只好退而求其“次”。

所以在“次等方案”中,,要做到盡可能的好,。


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