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【华秋干货铺】DDR 电路的 PCB 布局布线要求

作者:华秋电子
  • 2023-08-17
    广东
  • 本文字数:1493 字

    阅读完需:约 5 分钟

上期和大家聊的电源 PCB 设计的重要性,那本篇内容小编则给大家讲讲存储器的 PCB 设计建议,同样还是以大家最为熟悉的 RK3588 为例,详细介绍一下 DDR 模块电路的 PCB 设计要如何布局布线。

由于 RK3588 DDR 接口速率最高达 4266Mbps,PCB 设计难度大,所以强烈建议使用瑞芯微原厂提供的 DDR 模板和对应的 DDR 固件,DDR 模板是经过严格的仿真和测试验证后发布的。

在单板 PCB 设计空间足够的情况下,优先考虑留出 DDR 电路模块所需要的布局布线空间,拷贝瑞芯微原厂提供的 DDR 模板,包含芯片与 DDR 颗粒相对位置、电源滤波电容位置、铺铜间距等完全保持一致。


如下 8 张图(从左至右),分别为:L1-L8 层 DDR 电路走线示意图。









如果自己设计 PCB,请参考以下 PCB 设计建议,强烈建议进行仿真优化,然后与瑞芯微原厂 FAE 进行确认,确认没问题以后再进行打样调试。

Part.1

CPU 管脚,对应的 GND 过孔数量,建议严格参考模板设计,不能删减 GND 过孔。8 层通孔的 PCB 模板,CPU 管脚 GND 过孔设计如下图所示,黄色为 DDR 管脚信号,地管脚为红色。


Part.2

信号换层前后,参考层都为 GND 平面时,在信号过孔 25mil(过孔和过孔的中心间距)范围内需要添加 GND 回流过孔(黄色为 DDR 信号,红色为 GND 信号),改善信号回流路径,GND 过孔需要把信号换层前后 GND 参考平面连接起来。

一个信号过孔,至少要有一个 GND 回流过孔,尽可能增加 GND 回流过孔数量,可以进一步改善信号质量,如下图所示。


Part.3

GND 过孔和信号过孔的位置会影响信号质量,建议 GND 过孔和信号过孔交叉放置,如下图所示,虽然同样是 4 个 GND 回流过孔,4 个信号过孔在一起的情况要避免,这种情况下过孔的串扰最大。


Part.4

8 层板建议 DDR 信号走第一层、第六层、第八层,DQ、DQS、地址和控制信号、CLK 信号都参考完整的 GND 平面,如果 GND 平面不完整,将会对信号质量造成很大的影响。

Part.5

如下图所示,当过孔导致信号参考层破裂时,可以考虑用 GND 走线优化下参考层,改善信号质量。


Part.6

绕线自身的串扰会影响信号延时,走线绕等长时,注意按下图所示。


Part.7

在做等长时,需要考虑过孔的延时,如下图所示。


Part.8

非功能焊盘会破坏铜皮,以及增大过孔的寄生电容,需要删除过孔的非功能焊盘,做无盘设计。

Part.9

走线距离过孔越近,参考平面越差,走线距离过孔钻孔距离建议≧8mil,有空间的地方增大间距。

Part.10

调整过孔位置,优化平面的裂缝,不要造成平面割裂,起到改善回流路径的作用,如下图所示。


Part.11

DQS、CLK、WCLK 信号需要做包地处理,包地线或铜皮建议间隔≦400mil,打一个 GND 过孔,如下图所示。


Part.12

对于 VDD_DDR 电源,DCDC 区域电源换层时,建议打≧6 个 0503 过孔。

Part.13

对于 VDDQ_DDR 电源,DCDC 区域电源换层时,建议打≧6 个 0503 过孔。

Part.14

对于 VDD2_DDR 电源,DCDC 区域电源换层时,建议打≧6 个 0503 过孔。

Part.15

对于 VDD1_1V8_DDR 电源,电源平面换层时,建议至少打≧2 个 0402 过孔。

Part.16

每个电容焊盘建议至少一个过孔,对于 0603 或者 0805 封装的电容建议一个焊盘对应两个过孔,过孔的位置要靠近管脚放置,减小回路电感。


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