电源 PCB 布局布线规则及优化策略

发布时间:2024-06-17 阅读量:2628 来源: 综合自网络 发布人: wenwei

【导读】作为电子设备的心脏,电源的设计与布局布线质量,将直接关系到整个系统的稳定性和效率。优化策略包括器件摆放、数据手册参考、主回路布局和布线铺铜等。还需注意过孔、焊接、反馈路径和电感处理。那么电子工程师该如何惊喜打造电源PCB,确保电源供应的稳定、高效安全?


一、电源 PCB 走线


(1)线宽:根据铜箔厚度、走线电流、温度来确定走线宽度,一般来说越宽越好。同时需要注意的是电源岛上被过孔打碎的地方也需要注意有效线宽。


(2)电源部分远离 RF 电路。高频容易干扰低频。


(3)电源走线在相同层应尽量避免与其他信号线平行, 若无法避免,则中间需加包地,且包地宽度保证 3~5W 宽度;电源走线与相邻层的其他信号线避免重叠或者平行,但可以是正交的。


(4)DC-DC 电路的输出部分需要先经过滤波电容,然后才能通过过孔传递至各层,且此处的过孔至少要 2~3 个。同时 DC-DC 的反馈走线要尽量短。


(5)各芯片电源输入脚的滤波电容尽可能的靠近芯片,且要尽量保证电容到芯片引脚不再有过孔。


(6)电源输入脚若有多个滤波电容,要按照从大到小的顺序排列,小电容尽量靠近电源输入脚。


(7)同一个电源给多个电路供电的时候, 电源要用星型连接,在星型节点位置放置大电容滤波,尽量使各个供电保持独立。


(8)电源的回路面积要小,回路面积大了容易引起辐射。


(9)电源部分的电解电容需要远离发热大的器件。电解电容随着温度升高其容值会大幅度下降。


二、电源PCB的布局布线优化策略


①器件摆放


大型电容、电阻与小型器件摆放时,应选择中心对齐,避免边缘对齐导致的焊接问题。


②数据手册参考


在布局布线电源芯片前,应详细阅读数据手册,确保设计符合芯片要求。


③主回路布局


对于开关电源,应明确VIN、VOUT的主回路布局,确保器件摆放紧凑且有序。


④布线与铺铜


布线主要采用铺铜处理,确保电流流通的顺畅。同时,走线宽度应满足电流需求,如20mil走线可过1A电流。


⑤过孔与焊接


输入、输出回路的过孔数量应平衡,并采用十字连接提高焊接效果。


⑥反馈路径


FB或SENS信号的走线应保持稳定,通常采用20mil宽度。


⑦电感处理


电感下方避免布线,且需进行挖空处理,以减少干扰。多路输出时,电感应垂直摆放。


⑧电容布局


电容应紧邻芯片管脚,确保滤波效果最佳。


相关资讯
长电科技完成 1.5μm 小孔径 11.3:1 高深宽比 TSV(硅通孔)试制

长电科技宣布与合作伙伴共同完成了1.5μm小孔径17μm深度的11.3:1高深宽比TSV(硅通孔)试制。

传谷歌计划2027年停止在中国生产Pixel产品

谷歌计划从明年开始将所有Pixel智能手机、智能手表和无线耳机的生产转移到中国以外的地区。

TechInsights预测:2026全球半导体市场规模暴涨98.3%逼近1.7万亿美元,存储芯片成核心引擎

AI算力扩张引爆半导体超级周期。TechInsights最新预测显示,2026年全球半导体市场规模将同比大涨98.3%至1.7万亿美元,2027年进一步突破2.2万亿美元。本轮行情由AI数据中心建设主导,GPU、HBM、高端DRAM及先进封装等成为产业瓶颈。其中,存储芯片市场规模预计暴涨298%至9164亿美元,行业呈现显著的“量缩价涨”特征,AI算力需求正深刻冲击整条科技供应链。

2026功率半导体行业展望:AI驱动、SiC商品化、GaN扩张与国产突围

AI算力扩张催生数据中心基建热潮,功率半导体迎来新一轮景气周期。受AI服务器高功率密度需求驱动,800V高压直流架构加速普及,SiC与GaN渗透率稳步提升。据基准测算,数据中心用功率半导体市场规模将在2026年达到57亿美元,至2031年有望突破140亿美元,成为决定整机性能与能效的核心元器件。

eFuse全面替代传统保险丝?新能源汽车与AI服务器成核心驱动力

eFuse(电子保险丝)正加速替代传统熔断器,成为新能源汽车与AI服务器供电系统的核心保护方案。相比传统器件,eFuse具备纳秒级响应、无限次自动复位、±3%-±5%高精度保护及实时故障诊断能力。受GB 38031—2025新国标落地及AI服务器功率密度飙升双重驱动,单车eFuse用量有望从5-10颗提升至20-30颗,AI服务器单机用量亦达15-25颗,市场空间加速打开。