電容在高速PCB 設(shè)計(jì)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(yīng)用場(chǎng)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(chǔ)能電容等,。
濾波電容
簡(jiǎn)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,;
電源設(shè)計(jì)時(shí),要注意線寬,、銅皮要足夠?qū)?、VIA 個(gè)數(shù)要足夠,保證過(guò)流能力,。寬度和VIA
個(gè)數(shù)結(jié)合電流大小來(lái)評(píng)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(gè)管腳有一個(gè),。實(shí)際的設(shè)
計(jì)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(huì)比較小,如0.1uF,、0.01uF 等,。對(duì)應(yīng)的封裝也都
比較小,,如0402 封裝,、0603 封裝等;在去耦電容擺放時(shí),,扇孔,、扇線應(yīng)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(yán)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(gè)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(gè)引線同樣要加粗,,過(guò)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(shí)例如下圖:
去耦電容和IC 在同一面 去耦電容和IC 不在同一層面
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(zhēng)多擺放一些;
如上圖示例,,有時(shí)為了擺放去耦電容,,可能需要移動(dòng)BGA 的fanout,或者兩個(gè)電源,、地管腳共用一個(gè)VIA,;
儲(chǔ)能電容
它的作用就是保證IC 在用電時(shí),能在最短的時(shí)間提供電能,。儲(chǔ)能電容的容值一般都比
較大,,對(duì)應(yīng)的封裝也比較大。在PCB 中,,可以離器件遠(yuǎn)一些,,但是也不能遠(yuǎn)得太離譜,畢
竟他是儲(chǔ)能的,,可是指望著它能在第一時(shí)間送電,。
儲(chǔ)能電容,電源和地多加兩個(gè)VIA
常見的電容扇孔方式:
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(duì)于儲(chǔ)能電容,,或者過(guò)流比較大的器件,打孔時(shí),,盡量多打幾個(gè)孔,;
當(dāng)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,。