将去耦电容放在PCB的同一侧有多重要?


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在PCB的与IC相同的一侧上放置去耦电容器有多重要?我极度缺乏设计空间,将盖子放在底侧确实很有帮助。

我想这不能说不好,因为BGA封装似乎使用的是设计这种技术比我(一个67MHz MCU)更快。

图形卡中BGA下的去耦电容器

但是随后诸如去耦电容,PCB布局之类的问题充满了有关通孔增加电感的可怕故事。

Answers:


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我几乎总是将盖帽放在芯片的PCB另一侧-对于大型芯片和高速芯片尤其如此。

我的最新设计是在484球BGA中使用FPGA。该芯片有76个去耦电容。它们中的大多数为0.1 uF,其中一些为2.2 uF和10 uF,均采用0402封装。其中有18个物理上位于BGA之下,其余则围绕芯片。是在PCB的背面。芯片下方的电容与芯片的电源引脚共享通孔。

除非您试图省钱,否则没有理由将所有组件都放在PCB的一侧。

专家一致认为,将去耦电容连接到PCB的电源/接地层比直接连接到芯片的电源引脚更为重要。这通常会降低电源走线的整体阻抗,并提高去耦电容的实用性。在那之后,将电容靠近芯片放置是下一件重要的事情。

由于我的许多电容与芯片的电源引脚共享通孔,因此您再也无法接近!另外,考虑一下...如果不共享通孔,则一半的通孔将不使用。从电源/ gnd平面到PCB底面的一半通孔将不会承载任何电流。在盖帽和芯片之间共享通孔不会导致任何额外的电流流过铜通孔。我之所以不包括电源/ gnd平面,是因为它相对较大且具有超低阻抗。

使用BGA,您经常需要在BGA周围留出空间,以便对焊点进行光学检查。有带角度镜的特殊显微镜,可以目视检查零件下方的球。镜子必须触摸PCB才能获得良好的视野,如果有盖帽,则无法做到这一点。如果盖罩与BGA位于PCB的同一侧,则由于该间隙区域,盖罩将离芯片更远。因此,即使不将其直接放在芯片的下面,也要在PCB的底部盖上盖子,但还是要使盖子更靠近芯片。

如果将盖放在PCB的底部,则通常更容易进行BGA或TQFP芯片的布线。这样可以释放顶部的布线资源,并使扇出零件更容易。

我曾经让制造商抱怨芯片下有盖。他们会说诸如“焊接零件时它们会掉下来”,“我们将很难再加工该零件”,“我们无法用X射线检查零件”之类的话。所以有一次我决定做一个实验。我没有在BGA下设置任何上限。一旦电路板启动并运行,我就将该PCB上的噪声与另一块具有相同芯片并带有电容的类似PCB进行了比较。很明显,芯片下方的盖子确实起到了作用!从那时起,我一直坚持要求制造商来应对。事实证明,制造商的担忧从未变成真正的问题!

将瓶盖放在BGA下方时,您需要小心地散开零件,以便为瓶盖留出空间。对于TQFP之类的产品,我通常将电容盖直接放在芯片的引脚下方。这样可以腾出PCB上用于其他事物的空间(例如通孔和布线),并使盖尽可能地靠近。对于TQFP,我通常将电阻和其他零件放在电容帽旁边。


谢谢,这是一个很好的答案。实际上,电路板的两面都覆盖有组件,并且在回流期间这些组件不会掉落。我很高兴听到底盖至少不比顶盖差。
Rocketmagnet 2012年

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使用高速设计时,将电容器放在电路板的另一侧时,通常的技术是在每个焊盘上使用两个通孔并最小化走线长度。对于普通设计,就像典型的MCU一样,这并不重要。


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没错,这不是世界末日。如果您可以将盖子放置在过孔附近,则将盖子放置在电路板的另一侧将增加2mm(每条走线)。规则说“越近越好”。就像您说的那样,在BGA中,您别无选择:引脚位于IC的下面,因此转到板的另一侧是唯一的选择。

您提到速度,这是一个重要因素,但功率也是如此。开关电流越大,将产生的突降越深。


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基本上,使用以下规则:“越近越好”。如果在一侧无法实现,则在另一侧执行。如果不可能在通孔的附近,请将其放置在距通孔1mm处。请记住,通孔也有一些电感。

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