Layout从入门到精通(九):电磁兼容性
1)、板卡四周需打一圈地过孔,间距10mm2)、PWM信号(BL_ADJ\DCDC\数字功放)的滤波网络靠近PWM脚,走线包地且尽量短3)、两层板HDMI差分信号底层参考地分割跨度≥10mm时,改分段分隔,包地线在分隔两端打地孔到参考地平面,且参考 地平面的宽度≥40mil4)、有高频连线的元件尽量靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰5)、数字电路与模拟电路应分开区域布局,且布局时注意是否存在
电磁兼容性
一、常规电路模块要求
1、通用要求
1)、板卡四周需打一圈地过孔,间距10mm
2)、PWM信号(BL_ADJ\DCDC\数字功放)的滤波网络靠近PWM脚,走线包地且尽量短
3)、两层板HDMI差分信号底层参考地分割跨度≥10mm时,改分段分隔,包地线在分隔两端打地孔到参考地平面,且参考 地平面的宽度≥40mil
4)、有高频连线的元件尽量靠近,以减少高频信号的分布参数和电磁干扰
5)、数字电路与模拟电路应分开区域布局,且布局时注意是否存在共地干扰
6)、电源与地构成的环路尽量小



1、Best(Smallset area) 2、Good (Smaller area) 3、Not Good (Large area)
7)、晶振电路顶层布线独立于其它电路,晶振下方禁止布线,信号线包地
8)、时钟信号线避免打过孔,与其它信号线并行走等,需要包地屏蔽
9)、时钟线避免靠近输入输出接口,防止高频时钟耦合到输出的CABLE线上
10)、时钟、PWM信号的RC电路靠近源端放置,比如IIS的RC电路靠近芯片,ADJ、AGC、CLK...
2、功放模块
1)、功放供电电源布线禁止分隔输出差分信号地回路,若因整机结构限制必须分隔时,需提前与EMC工程师确认补救措施
2)、功放输出端自举电容环路面积应保持最小
3)、功放输出端RC吸收、LC滤波 (磁珠+电容)应靠近功放差分信号输出引脚放置
4)、靠近功放每个供电PIN脚的滤波电容配置为10uF+0.1uF+1000pF,滤波最低配置要 满足1uF+0.1uF
5)、功放供电电源滤波电容接地端应直接接参考地平面,避免接较细地线
6)、使用I2S信号输入的数字功放(5707&5711类),I2S信号RC滤波(LC滤波元件)应 靠近主芯片I2S输出信号引脚放 置
7)、I2S信号两侧及每一根信号都需要包地,尤其I2S_MCLK信号两侧必须单独包地并打过孔接参考地平面
8)、使用单端信号输入的功放,输入信号串联RC元件应靠近主芯片输出引脚放置,若布线 横跨板卡端子部分时,建议在 靠近主芯片输出引脚处预留ESD元件
9)、功放复信信号与其它信号布线之间需要增加地线隔离,尤其是按键、遥控等外部插座 控制信号
10)、功放MUTE控制信号、I2C信号引脚应在功放输入引脚串联电阻(阻值为22Ω~100Ω),应尽量避免直通芯片,尤其 是布线横穿外部端子附近布线较长时
11)、控制信号与顶层端子地平面间距≥40mil,与定位孔的地平面间距≥30mil
3、TUNER&DEMOD模块
1)、屏蔽罩接地引脚顶层铜皮与其它信号布线间距≥20mil
2)、隔离设计时,屏蔽罩接地地引脚与其它走线距离≥10mil
3)、屏蔽罩顶层接地与其它非端子引脚接地分开
4)、硅高频头I2C信号、AGC信号两组RC滤波应分别放置主芯片引脚与硅高频头芯片引脚
5)、新国标TUNER头和屏蔽壳地接在一起时,RF GND与其它线的间距是否≥1.7mm
6)、一体化屏蔽壳的TUNER头对应的区域顶层是否露铜
7)、TUNER RF输入端是否增加尖峰放电措施
8)、CI卡输入时钟信号、输出时钟信号滤波元件放置是否正确,且时钟信号两侧应完整包地并打 过孔接参考地平面
9)、硅高频头做地平面分隔时,应与EMC工程师确认分隔方式
10)、DEMOD芯片输出时钟信号滤波元件,应靠近DEMOD芯片输出引脚放置,信号两侧需包地 且打过孔到参考地平面
11)、硅高频头芯片供电电源引脚滤波电容应直接过孔到底层接地,避免接RF输入端顶层参考地平面,尤其是新国际隔离 设计的情况下
4、HDMI模块
1)、HDMI差分信号串联电阻放置位置受芯片阻抗特性、HDMI端子阻抗影响,具体放置请与工程师沟通确认
2)、HDMI差分信号使用单颗ESD元件,同组差分信号ESD元件应对称放置
3)、HDMI差分信号布线与其它信号布线之间用地线屏蔽隔离
4)、HDMI差分信号布线线宽应保持不变,若线宽必须改变时(BGA封装芯片),尽可能在主芯片封装覆盖范围内,且线 宽变化范围应保持最小
5)、应保持HDMI差分信号参考地平面的完整性,2层板参考HDMI差分信号两侧包地线时,包地线的线宽应保持不变,且 均匀打过孔接底层参考地平面
6)、2层板HDMI差分信号底层参考地平面跨分隔时,HDMI差分信号两侧包地线在靠近分隔前后打过孔接底层参考地平 面,且参考地平面的宽度≧40mil
7)、多路HDMI设计时,每个HDMI端子CEC信号引脚均需要放置滤波电容
8)、HDMI差分走线避免相邻层有平行的走线或放置贴片元件
9)、四层板10PIN的ESD器件割除第2层GND,ESD与共模电感至少拉开10mm放置
10)、HDMI差分信号换层过孔两侧应增加地过孔换层
11)、HDMI差分信号相邻层布线,尤其是外部端子、插座连接线,其它信号经过相邻层后 增加滤波元件
12)、兼容MHL功能时,HDMI端子PIN2引脚经滤波器前布线与其它信号布线间用地线隔离,且滤波元件应尽可能靠近引 脚放置
13)、HDMI差分信号两侧包地线应避免直通芯片接地引脚,在芯片处应过孔底层接地平面
14)、HDMI差分信号线上同时增加串联电阻、串联共模电感、并联ESD元件时,应分开放置上述元件,避免元件集中放 置,造成严重的阻抗不连续
15)、HDMI接地泡棉预留规则:
同一侧板边不论有几路HDMI端子, 都仅在其中1路预留泡棉即可;
a)、当3路HDMI仅1路需预留泡棉时,默认中间那1路预留即可;
b)、两侧板边都有HDMI端子且端子紧靠在一起时,共同预留1路泡棉即可;
c)、Layout工程师不确定预留哪一路时,可以找EMC工程师评估;
5、RJ45模块
1)、网络变压器中心抽头布线应保持最短
2)、网络变压器到主芯片之间差分信号串联电阻应靠近主芯片差分信号引脚放置
3)、网络变压器差分信号ESD元件、滤波电容应靠近网络变压器差分信号输出引脚放置
4)、差分信号换层时两侧地线增加过孔换层
5)、外置RJ45处理芯片时,芯片输出时钟信号RC滤波元件应靠近RJ45处理芯片输出引脚放置,且两侧包地线并打过孔接 参考地平面
6)、以太网的所有网络与电感等磁性器件的距离需满足:


注:解决以太网传导超标问题,有网络变压器时,磁性器件对变压器后端的网络的磁场耦合不会影响传导, 因以太网的线路设计基本都兼容无网络变压器的设计,统一规格为所有网络,如确定无兼容且布线困难提出讨论
6、USB模块
1)、USB插座与USB端子拖锡焊盘尖峰避免朝向外部端子
2)、USB差分信号ESD元件原则上靠近USB端子放置,当出现USB差分信号穿过外部端子下方(HDMI端子下方) 或者靠近外部端子平行布线较长时,在主芯片引脚处增加ESD元件预留
3)、USB信号包地线禁止与USB端子外壳地连接在一起
4)、USB供电滤波电容顶层接地禁止在与USB端子外壳地连接在一起
5)、USB差分信号串联电阻靠近主芯片引脚放置
6)、外置USB模块差分信号兼容共模电感元件应靠近外部端子插座放置
7)、USB差分信号两侧包地线应避免直通芯片接地引脚,在芯片处应过孔底层接地平面
8)、使用USB HUB时,USB HUB输入输出差分信号阻抗应满足90±10Ω标准要求
9)、WIFI模组采用板载与外挂USB插座兼容设计时,ESD保护器件要移靠近主芯片引脚放置
7、音视频模块
1)、AV_IN信号、AV_OUT信号、VGA RGB信号、YPbPr信号阻抗应严格控制75Ω
2)、AV_IN信号、AV_OUT信号、VGA RGB信号、YPbPr信号ESD元件的放置原则是使用 Mini AV端子时靠近端子引脚放置,使用RCA类端子时靠近主芯片引脚放置
3)、同轴信号分压电阻靠近主芯片引脚放置,滤波电容靠近主芯片引脚放置
4)、AV_IN信号、AV_OUT信号、VGA RGB信号、YPbPr信号两侧包地禁止与端子外壳接地引脚接地相连
5)、SCART端子音频输入信号分压电阻前后布线应隔离
6)、SCART端子所有信号ESD元件都应靠近SCART端子引脚放置
7)、SCART端子接地引脚直接过孔到底层接地,应避免与信号两侧包地线连接在一起
8)、SCART端子信号在经过ESD元件前,彼此之间应增加地线隔离,或者拉开间距
9)、WIFI模组采用板载与外挂USB插座兼容设计时,ESD保护器件要移靠近主芯片引脚放置 10)、耳机端子采用主芯片信号直接驱动时,需串联22Ω~100Ω电阻
11)、耳机端子信号ESD元件应靠近耳机端子放置
8、主芯片模块
1)、主芯片各供电电源退耦电容单独接参考地平面
2)、晶振电路应靠近主芯片引脚放置,信号两侧包地与其它信号布线隔离,晶振到主芯片之间布线参考地平面保持完整
3)、复位电路应靠近主芯片引脚放置,接地单独过孔接参考地平面,与其它布线间距≧10mil,否则两侧增加地线隔离
4)、串口信号、I2C信号、GPIO控制信号串联电阻尽可能靠近主芯片放置
5)、主芯片敏感供电电源模块(CORE电压、DDR供电)应远离外部端子,滤波电容顶层接地避免与外部端子信号两侧包 地线相连
6)、EMMC FLASH、串行FLASH时钟信号到主芯片之间布线参考地平面应保持完整,且两侧增加包地线与其它信号布线 隔离
7)、离端子较近且主芯片直接相连的底层电源、GPIO走线与铺铜的间距应≥30mil
8)、主芯片各引脚出线方式应保持最优,参考地平面应尽量保持完整
9)、HDMI信号、USB差分信号、RJ45差分信号回主芯片参考地平面的面积应保持最大化
10)、主芯片固定引脚应遵守就近接地的原则,散热片面积较大时适当预留接地泡棉的位置
9、供电模块
1)、DC-DC模块输入输出电流环路面积应保持最小化
2)、TCON Boost 电路输出滤波电容应紧挨升压二极管引脚放置,环路面积应保持最小化
3)、大电流电源布线应避免出现闭合回路的情况
4)、DC电源输入时,靠近DC端子处应放置高低频滤波电容
5)、系统电源布线应保持最优化,必要时可根据具体布线调整合并电源
6)、大电流DC-DC采用外置续流二极管时,应保持二极管续流环路面积最小化
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