手机PCB布局与布线方案探讨.docx

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1、PCBLAYOUT目附A.是为PCB设计者提供必须遵照的规则和约定。B.提高PCB设计质量和设计效率。提高PCB的可生产性、可测试、可维护性PCB设计最大的特点：集成度高，集成了ABB,DBB,JPEG和PMIJ给LayoUt带来：“217Hz”noise问题；电源，数字和模拟部分的互相干扰问题；更复杂的EMI/EMC问题；第一节：设计任务受理APCB设计申请流程当硬件项目人员需要进行PCB设计时，须在(PCB设计投板申请表中提出投板申请，并经其项目经理和计划处同意后，流程状态抵达指定於JPCB设计部门审批，此时硬件项目人员须准备好如下资料： 通过评审H勺，完全对的H勺原理图，包括纸面文献和电

2、子件； 带有MRPII元件编码时正式的BOM； PCB构造图，应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、严禁布线区等有关尺寸； 对于新器件，即无MRPn编码的器件，需要提供封装资料； 以上资料经指定的PCB设计部门审批合格并指定PCB设计者后方可开始PCB设计。B.理解设计规定并制定设计计划 仔细审读原理图，理解电路的工作条件。如模拟电路的工作频率，数字电路的工作速度等与布线规定有关的要素。理解电路的基本功能、在系统中的!作用等有关问题。 在与原理图设计者充足交流的基础上，确认板上的关键网络，如电源、时钟、高速总线等,理解其布线规定。理解板上H勺高速器件及其布线规定。 根据硬件原理

3、图设计规范的I规定，对原理图进行规范性审查。 对于原理图中不符合硬件原理图设计规范的地方，要明确指出，并积极协助原理图设计者进行修改。 在与原理图设计者交流H勺基础上制定出单板的PCB设计计划，填写设计登记表，计划要包括设计过程中原理图输入、布局完毕、布线完毕、信号完整性分析、光绘完毕等关键检查点的时间规定。设计计划应由PCB设计者和原理图设计者双方签字承认。 必要时，设计计划应征得上级主管的同意。第二节：设计过程A.创立网络表 网络表是原理图与PCB的接口文献，PCB设计人员应根据所用FI勺原理图和PCB设计工具口勺特性，选用对时的网络表格式，创立符合规定的网络表。 创立网络表的过程中，应根

4、据原理图设计工具的特性，积极协助原理图设计者排除错误。保证网络表的对的性和完整性。 确定器件於J封装(PCBFOOTPRINT). 创立PCB板根据单板构造图或对应H勺原则板框，创立PCB设计文献：注意对的选定单板坐标原点的位置，原点日勺设置原则：1 .单板左边和下边的延长线交汇点。2 .单板左下角的第一种焊盘。板框四面倒圆角，倒角半径5mm。特殊状况参照构造设计规定。B.布局 根据构造图设置板框尺寸，按构造要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动属性。按工艺设计规范的规定进行尺寸标注。 根据构造图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的严禁布线区、严禁布局区域。根据某些元

5、件的特殊规定，设置严禁布线区。 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。加工工艺的优选次序为：元件面单面贴装元件面贴、插混装（元件面插装焊接面贴装一次波峰成型）双面贴装元件面贴插混装、焊接面贴装。但对小而薄的特点，单板H勺组装形式般为双面全SMD。组装形式示意图PCB设计特性I、单面全SMD,HIid仅一面装有SMDIL双面全SMD.1111M.I一.I1.lUA/B面装有SMDIIk单面元件混装仅A面装有元件，既有SMD又有THC匚IV、A面元件混装B面仅贴简单SMDL.2HA面混装，B面仅装简朴SMD,LJUV、A面插件B面仅贴筒单SMDdA面装THC,B面仅装简朴SMD注：简朴SMD

6、CHlP、SOT、引线中心距不小于Imm的SOPC布局操作的基本原则1 .遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、关键元器件应当优先布局.2 .布局中应参照原理框图，根据单板的主信号流向规律安排重要元器件.3 .布局应尽量湎足如下规定:总的连线尽量短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；富频信号与低频信号分开；富频元器件时间隔要充足.4 .相似构造电路部分，尽量采用“对称式”原则布局；5 .按照均匀分布、重心平衡、版面美观的原则优化布局；6 .器件布局栅格口勺设置，一般IC器件布局时，栅格应为50700mil,小型表面安装

7、器件，如表面贴装元件布局时，栅格设置应不少于25mil7 .如有特殊布局规定，应双方沟通后确定。8 .同类型插装元器件在X或丫方向上应朝一种方向放置。同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或丫方向上保持一致，便于生产和检查。9 .发热元件要般应均匀分布，以利于单板和整机的散热，除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。10 .元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。11 .需用波峰焊工艺生产的单板，其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。当安装孔需要接地时，应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。焊接面的贴装元件采用波峰焊接生

8、产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直，阻排及SoP(PlN间距不小于等于1.27mm)元器件轴向与传送方向平行；PlN间距不不小于1.27mm(50mil肥IC、SOJ、PLCC.QFP等有源元件防止用波峰焊焊接。对于板元器件的间距提议按照如下原则设计(其中间隙指不一样元器件最小间隙含焊盘间的间隙或元件体间隙)。a) PLCC.QFP、SOP各自之间和互相之间间隙20.5mm(20mil)ob) PLCCQFP、SOP与ChiP、SoT之间间隙20.3mm(12mil).C)Chip、SoT各自之间和互相之间的间隙20.3mm(12mil)0.7mm(28mil)。0.7mm的间隙作为

9、点胶边.假如有位置相邻的多种BGA元件，则点胶边的位置应一致。e) PLCC表面贴转接插座与其他元器件的间隙20.5mm(20mil)。D表面贴片连接器与连接器之间的间隙20.5mm(20mil)og)元件到金边距离应当在O.5mm(20mil)以上。h)元件到拼板分离边需不小于Imm(4OmiI)以上。(特殊元件除外,如耳机,底部连接器等)i)后备电池如需手工焊接，其引脚周围应留出可以用电烙铁手工焊接的空间，一般引脚一侧应至少留出2mm的空白区域，同步旁边不能有较高的元器件，见图。rr.Ed后备电池一侧引脚与元器件最小距离要求12 .IC去偶电容的布局要尽量靠近ICH勺电源管脚，并使之与电源

10、和地之间形成H勺同路最短。13 .元件布局时,应合适考虑使用同一种电源口勺器件尽量放在一起，以便于未来的电源分隔。14 .用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其属性合理布置。15 .串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端，距离一般不超过500mil.16 .匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端，对于多负载In终端匹配一定要在信号的最远端匹配。17 .布局完毕后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的对的性，并且确认单板、主板和接插件的信号对应关系，经确认无误后方可开始布线。PCB设计布局原则： 器件集中/隔离原则 保持不一样部分信号的回路的畅通和相对独立 器件布局与信号走向考虑以电

11、路板及器件外形轮廓为设计出发点，有如下两种自然的信号走向：a.从天线开始，经由接受机到基带器件，此为接受通路；b.从基带器件开始，经由发射机再到天线,此为发射通路。根据这两种自然的信号流向来确定初始的器件布局，可以粗略地将重要的RF器件沿着代表着RX和TX的两条信号走向线摆放，以便之后的布线更清晰直接。各大重要器件之间要留有足够的空间来摆放周围辅助之用的小器件（诸如电阻、电容、电感、二三极管等）及有关走线之用。假如板上增长了周围器件或者出于保护最高优先级口勺走线考虑，也许需要对重要器件的摆放作某些轻微H勺挪动，要不停调整器件位置、方向及RF连接位置以防止RF走线的交叉。假如交叉走线确实无法防止

12、，最佳是让它们90度垂直交叉，并且这些射频走线一定要用微带线或者带状线。在增长走线细节的同步，要持续地微调器件布局，直到获得一种比较合适的布局安排,所有的元件都在指定的空间内，关键信号线有个很好的安排，敏感线路与其他也许的干扰源或者干扰线路有足够大的隔离等等。图1.1是MTK的一种参照布局安排。 RF部分日勺器件摆放请参照提供的参照设计。尤其注意滤波器、开关、隔离器等器件的位置。将收发电路功能块电路分开，并采用屏蔽盖屏蔽。 布局保证RF走线尽量短，并且不要有交叉；大功率线（PA输出和从开关到天线的连线）优先级更高； RF电路集中在一种区域内并采用屏蔽构造，减小对外辐射和加强抗干扰能力，在里,用

13、以加强隔离保护的屏蔽区域一般包括Rx,Tx,及基带（包括数字IC,电源管理IC）等部分。屏蔽框的焊接走线规定在PCB板外层上，沿着屏蔽框的轮廓走，线宽敞概是框壁厚的数倍，并且要有足够多的接地孔直接接到主地。此外，屏蔽框焊接走线要与被屏蔽区域内的器件及走线保持足够Fl勺安全距离 FEM要和天线端、PA靠近,保证比较小的插入损耗 13MHzTCXO远离天线口和接受前端匹配电路。 滤波电路要紧靠需滤波的IC引脚VCXCg=QLHIJ国-L债母。二版IKl 5 W WIgASs B wrMwMwaMW21IR Ea=BHasL二JLm J L3ans 项 3la3 二口BB2 BB flash(MCP

14、)同BB,以及其他总线设备的相对位置尽量按推荐的，保证BB到flash(MCP)的走线最顺畅； 晶振必须放在离芯片近来的地方，但不要放在靠近板边的地方，包括13M(26M)32.768K。 基带处理芯片及外部MEMORY尽量靠近，并采用屏蔽盖屏蔽。屏蔽盖H勺焊接线H勺宽度视屏蔽盖厚度而定，但至少0.8mm,元器件距离屏蔽盖的焊接线距离至少0.3mm,同步要考虑器件的!高度与否超过屏蔽盖。3 电源(VBAT、LDO) 电源VBAT和LDc)输出线上的电容尽量靠近对应的管腿； 芯片电源的滤波电容必须放在芯片PIN旁边，例如AVDDVBo、AVDDVBAVDDBB、AVDDAUXAVDD36、VBAT.VDD、VDDl0、VMEM.DVDD3V、V28、VDDNF、VLCD等等。4 EMI/ESD BB周围器件（尤其是模拟部分）要严格按照参照设计 FPC的EMI器件尽量靠近connector； ESD器件要就近摆放 元器件与元器件外框边缘的距离不小于0.25mm,一般至少为0.3mm,元器件距板边的距离至少0.3mm以上，构造定位器件除外升压电路，音频电路、FPC远离天线，充电电路远离RF、AUdiO以及其他敏感电路。AUDIO部分滤波电路的输入输出级应当互相隔离，不能有耦合C.设置布线约束条件1.汇报设计参数布局基本确定后，应用PCB设计工具的记录功能，汇报网络数量，网络