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一款射頻芯片的layout設(shè)計(jì)指導(dǎo)案例-篇章1

2023/05/29
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來(lái)源:硬件大熊,作者:雕塑者

RTL8762C是瑞昱一款超低功耗藍(lán)牙芯片,瑞昱的硬件設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)中,關(guān)于該芯片的layout設(shè)計(jì)指導(dǎo)很有普適性的參考指導(dǎo)意義,如下為筆者做過(guò)一定簡(jiǎn)化的芯片最小系統(tǒng)原理圖——

PCB Layout建議分如下幾個(gè)點(diǎn)——

元件布局順序

按如下順序布置元件,順序靠前的元件意味著布局時(shí)需要盡量靠近 IC

DC/DC 電路元件

VBAT bypass 電容

RF 電路元件

40MHz 晶振

RF VDD bypass 電容

其他 bypass 電容

DC/DC電路元件布局走線(xiàn)1. HVD/VBAT 的電源輸入線(xiàn)盡量粗,建議 20 或者 25mil。2. DC/DC 的電感及電容放置必須靠近 CHIP 的輸入端。3. DC/DC LX Pin 經(jīng)過(guò)電感和電容形成一個(gè)穩(wěn)定、低噪聲的電壓源,先經(jīng)電感再經(jīng)電容,嚴(yán)格禁止未經(jīng)過(guò)電容就分支出去(如圖黃線(xiàn)標(biāo)示)??紤] EMI 問(wèn)題, LX 信號(hào)線(xiàn)必須短而粗, Trace 寬度建議 15mil 以上。4. 電容的接地端盡可能靠近 IC 的 E-PAD,如果空間足夠,電容的 GND VIA 可以放三個(gè),讓 GNG 的回流比較好。

電源Bypass電源布局規(guī)范

1. Bypass 電容放置必須靠近 Power pin 的輸入端,回流無(wú)阻隔,正常回流到芯片 GND。

2. Bypass 電容獨(dú)立過(guò)孔接地,且過(guò)孔盡量靠近電容 PAD,減小回流路徑,如下圖標(biāo)注。

3. 電源線(xiàn)走線(xiàn)路徑必須先經(jīng)電容再進(jìn) Power pin 的輸入端, 線(xiàn)寬建議 15mils 以上

4. 電源的 Bypass 電容擺放必須靠近 IC,走線(xiàn)必須先經(jīng)過(guò)電容,再進(jìn)入 IC 或輸出給其他分支電源5. 如果同電源 net 有 2 個(gè)相鄰的 Bypass 電容元件,必須單獨(dú)和 IC Power Pin 連接,不可以直接連接在一起。6. VDIGI 和 VDDIO 的 Bypass 電容盡可能遠(yuǎn)離 1.2V 電源 Net

外部flash布局走線(xiàn)

    外部 Flash 需要盡量靠近 IC 放置, 所有信號(hào)線(xiàn)盡量走等長(zhǎng)線(xiàn)。

RF布局走線(xiàn)規(guī)范

1.RF 阻抗計(jì)算:RF 線(xiàn)是指 IC RFIO Pin 腳到天線(xiàn)間的連線(xiàn),這段連線(xiàn)必須小心控制阻抗在 50Ω +/-10%內(nèi),可以使用 RF 阻抗計(jì)算工具得出符合 50 歐姆阻抗線(xiàn)寬、線(xiàn)距來(lái)進(jìn)行走線(xiàn)。參數(shù)包括 RF 信號(hào)線(xiàn)到參考層的距離(H)、綠漆厚度(H1)、線(xiàn)寬(W)、線(xiàn)寬誤差(W1)、鋪銅厚度(T)、鋪銅間距(S)、介電常數(shù)(Er)

2.?為了避免 RF 阻抗的較大變化,建議 RF 線(xiàn)不得小于 8mil3.?RF 測(cè)試點(diǎn) TP10 放置避免出現(xiàn)岔路,如果測(cè)試點(diǎn)放置在 BOTTOM 層,可在路徑上加 VIA 連接。4.?RF 匹配元件盡可能靠近 IC RFIO Pin 腳。

5. 2層板或者 4 層板設(shè)計(jì), BT CHIP(TOP 層)的下層必須是接地層(GND 層)。6. RF 匹配元件及走線(xiàn)的參考層,禁止有任何信號(hào)線(xiàn)穿越(2 層板 PCB 尤其要注意)。7. 天線(xiàn)區(qū)域需要禁空,不應(yīng)該有銅,天線(xiàn)下方不應(yīng)該有信號(hào)線(xiàn)。8. 天線(xiàn)參考地盡快回流到芯片地,天線(xiàn)回流路徑需要:距離最短、沒(méi)有阻隔、連接良好。下面兩圖中右圖覆銅被走線(xiàn)分割不完整,左圖比較好。

9. RF 元件 GND VIA 要盡可能靠近 PAD,一個(gè) GND VIA,且單獨(dú)下地,不與 TOP 層銅箔相連,鋪銅要用覆蓋連接

 

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