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DDR電路的PCB布局布線要求

華秋電子 ? 2023-08-18 08:09 ? 次閱讀

上期和大家聊的電源PCB設計的重要性,那本篇內容小編則給大家講講存儲器的PCB設計建議,同樣還是以大家最為熟悉的RK3588為例,詳細介紹一下DDR模塊電路的PCB設計要如何布局布線。

由于RK3588 DDR接口速率最高達4266Mbps,PCB設計難度大,所以強烈建議使用瑞芯微原廠提供的DDR模板和對應的DDR固件,DDR模板是經過嚴格的仿真和測試驗證后發布的。

在單板PCB設計空間足夠的情況下,優先考慮留出DDR電路模塊所需要的布局布線空間,拷貝瑞芯微原廠提供的DDR模板,包含芯片與DDR顆粒相對位置、電源濾波電容位置、鋪銅間距等完全保持一致。

如下8張圖(從左至右),分別為:L1-L8層DDR電路走線示意圖。

843c9382-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png84598bcc-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png8482c19a-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png84bda09e-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png84ddc392-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png850062da-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png855d9c98-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png858a68ae-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

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如果自己設計PCB,請參考以下PCB設計建議,強烈建議進行仿真優化,然后與瑞芯微原廠FAE進行確認,確認沒問題以后再進行打樣調試。

Part.

1

CPU管腳,對應的GND過孔數量,建議嚴格參考模板設計,不能刪減GND過孔。8層通孔的PCB模板,CPU管腳GND過孔設計如下圖所示,黃色為DDR管腳信號,地管腳為紅色。

85bc5f94-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

2

信號換層前后,參考層都為GND平面時,在信號過孔25mil(過孔和過孔的中心間距)范圍內需要添加GND回流過孔(黃色為DDR信號,紅色為GND信號),改善信號回流路徑,GND過孔需要把信號換層前后GND參考平面連接起來。

一個信號過孔,至少要有一個GND回流過孔,盡可能增加GND回流過孔數量,可以進一步改善信號質量,如下圖所示。

85d76262-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

3

GND過孔和信號過孔的位置會影響信號質量,建議GND過孔和信號過孔交叉放置,如下圖所示,雖然同樣是4個GND回流過孔,4個信號過孔在一起的情況要避免,這種情況下過孔的串擾最大。

865b6544-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

4

8層板建議DDR信號走第一層、第六層、第八層,DQ、DQS、地址和控制信號、CLK信號都參考完整的GND平面,如果GND平面不完整,將會對信號質量造成很大的影響。

Part.

5

如下圖所示,當過孔導致信號參考層破裂時,可以考慮用GND走線優化下參考層,改善信號質量。

867b8db0-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

6

繞線自身的串擾會影響信號延時,走線繞等長時,注意按下圖所示。

86c0f4cc-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

7

在做等長時,需要考慮過孔的延時,如下圖所示。

875d1636-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

8

非功能焊盤會破壞銅皮,以及增大過孔的寄生電容,需要刪除過孔的非功能焊盤,做無盤設計。

Part.

9

走線距離過孔越近,參考平面越差,走線距離過孔鉆孔距離建議≧8mil,有空間的地方增大間距。

Part.

10

調整過孔位置,優化平面的裂縫,不要造成平面割裂,起到改善回流路徑的作用,如下圖所示。

8787327c-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

11

DQS、CLK、WCLK信號需要做包地處理,包地線或銅皮建議間隔≦400mil,打一個GND過孔,如下圖所示。

8798a516-3d5b-11ee-ad04-dac502259ad0.png

Part.

12

對于VDD_DDR電源,DCDC區域電源換層時,建議打≧6個0503過孔。

Part.

13

對于VDDQ_DDR電源,DCDC區域電源換層時,建議打≧6個0503過孔。

Part.

14

對于VDD2_DDR電源,DCDC區域電源換層時,建議打≧6個0503過孔。

Part.

15

對于VDD1_1V8_DDR電源,電源平面換層時,建議至少打≧2個0402過孔。

Part.

16

每個電容焊盤建議至少一個過孔,對于0603或者0805封裝的電容建議一個焊盤對應兩個過孔,過孔的位置要靠近管腳放置,減小回路電感。

設計完PCB后,一定要做分析檢查,才能讓生產更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測PCB布線布局最優方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點擊一鍵DFM分析,即可根據生產的工藝參數對設計的PCB板進行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國內首款免費PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬+元件庫,可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發了19大項,52細項檢查規則,PCBA組裝的分析功能,開發了10大項,234細項檢查規則

基本可涵蓋所有可能發生的制造性問題,能幫助設計工程師在生產前檢查出可制造性問題,且能夠滿足工程師需要的多種場景,將產品研制的迭代次數降到最低,減少成本。

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華秋DFM軟件下載地址(復制到電腦瀏覽器打開):

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