非常见问题

关于作者
Rob Reeder ,
高级系统应用工程师

使用高速转换器时,有哪些重要的PCB布局布线规则?

第一部分讨论了为什么AGND和DGND接地层未必一定分离,除非设计的具体情况要求 您必须这么做。第二部分讨论了输电系统(PDS),以及电源层和接地层挤压在一起如何能提供额外的电容。第三部分将讨论裸露焊盘(E-Pad),这是一个容易忽视的方面,但它对于实现PCB设计的最佳性能和散热至关重要。

裸露焊盘(引脚0)指的是大多数现代高速IC下方的一个焊盘,它是一个重要的连接,芯片的所有内部接地都是通过它连接到器件下方的中心点。裸露焊盘的存在使许多转换器和放大器可以省去接地引脚。关键是将该焊盘焊接到PCB时,要形成稳定可靠的电气连接和散热连接,否则系统可能会遭到严重破坏。

通过以下三个步骤,可以实现裸露焊盘的最佳电气和散热连接。首先,在可能的情况下,应在各PCB层上复制裸露焊盘,这将为所有接地提供较厚的散热连接,从而快速散热,对于高功耗器件尤其重要。在电气方面,这将为所有接地层提供良好的等电位连接。在底层上复制裸露焊盘时,它可以用作去耦接地点和安装散热器的地方。

其次,将裸露焊盘分割成多个相同的部分。以棋盘状最佳,可以通过丝网交叉格栅或焊罩来实现。在回流焊组装过程中,无法决定焊膏如何流动以建立器件与PCB的连接,因此连接可能存在,但分布不均,更糟糕的情况是连接很小并且位于拐角处。将裸露焊盘分割为若干较小的部分可以使各个区域都有一个连接点,从而确保器件与PCB之间形成可靠、均匀的连接。

最后,应当确保各部分都有过孔连接到地。各区域通常都很大,足以放置多个过孔。组装之前,务必用焊膏或环氧树脂填充每个过孔,这一步非常重要,这样才能确保裸露焊盘焊膏不会回流到过孔空洞中,否则会降低正确连接的机率。




更多信息

《模拟对话》:
高速PCB布局的实用指南 (pdf)

应用笔记:
AN-772: 引脚架构芯片级封装(LFCSP)设计与制造指南 (中文版pdf)
AN-345: 低频和高频电路接地 (中文版pdf)

RAQ:
高速转换器PCB设计考虑——第二部分:有效利用电源层和接地层
高速转换器PCB设计考虑——第一部分:电源层和接地层

技术文档:
模数转换 - 第 9 章: 硬件设计技术
高速系统应用 - 第4部分: PCB布局和设计工具

  • 关于作者
  • Rob Reeder
    高级系统应用工程师

Rob Reeder是ADI公司(美国北卡罗来纳州格林斯博罗)工业与仪器仪表部门高级系统应用工程师,负责防务和航空航天应用,发表了大量有关各种应用的转换器接口、转换器测试和模拟信号链设计的论文。Rob曾在高速转换器产品线上担任应用工程师8年之久。在此之前,Rob还担任过ADI多芯片产品业务的测试开发和模拟设计工程师,拥有5年的太空、防务和高度可靠的应用模拟信号链模块设计经验。 Rob于1996年和1998年分别获得北伊利诺斯州大学(迪卡尔布市)的电子工程学士(BSEE)学位和电子工程硕士(MSEE)学位。