Руководство по проектированию аппаратуры SF32LB55x — рекомендации по разводке PCB¶

6. Рекомендации по разводке PCB¶

6.1. Посадочный рисунок и структура слоёв¶

Сверяйтесь с чертежом корпуса, требованиями к посадочному рисунку и возможностями монтажа выбранного корпуса QFN или BGA. Для BGA заранее подтвердите возможность трассировки от шариковых выводов (fan-out), стратегию переходных отверстий, правила паяльной маски и производственные ограничения.

6.1.1. Рекомендации по слоям и изготовлению¶

SiFli рекомендует обычный процесс PTH и четырёхслойную плату для QFN68L и BGA145. Для BGA169 в качестве эталонного решения рекомендуется одноэтапный HDI с глухими/скрытыми переходными отверстиями. В показанных примерах четырёх- и шестислойных плат готовая толщина составляет 0,7 mm ±10%. Это примеры конструкции, а не универсальные ограничения. Сверьтесь с чертежом выбранного корпуса и подтвердите готовую толщину и возможности процесса у изготовителя PCB.

На исходном рисунке указана готовая толщина платы 0,7 mm ±10%, включая металлизацию и паяльную маску. Для толщины меди с металлизацией L1/L4 указано 0,048 mil (0,001219 mm), а для меди L2/L3 — 0,07 mil (0,001778 mm). Эти значения заметно отличаются от обычной записи толщины меди в PCB. Они приведены точно по рисунку и не являются производственными требованиями; до использования получите письменное подтверждение от SiFli и изготовителя платы.

На исходном рисунке указана готовая толщина шестислойной платы HDI 0,7 mm ±10%, включая металлизацию и паяльную маску. Стек, диэлектрические параметры и теоретическая толщина приведены как справочные; перед серийным производством попросите изготовителя проверить их по фактическим материалам, толщине меди и требованиям к импедансу.

6.1.2. Размеры контактных площадок¶

• BGA145/BGA169: диаметр шара 0,25 mm, шаг 0,5 mm; на эталонном посадочном рисунке указаны окно паяльной маски 0,33 mm и отверстие в трафарете 0,25 mm.
• QFN68L: периферийные площадки 0,2 × 0,55 mm с шагом 0,35 mm; на эталонном рисунке указаны окно паяльной маски 0,3 × 0,65 mm и отверстие в трафарете 0,2 × 0,55 mm. Номинальный размер открытой площадки составляет 5,49 × 5,49 mm, диапазон — 5,39–5,59 mm.

Перед выпуском посадочного рисунка проверьте чертёж корпуса и требования сборочного производства к трафарету и паяльной маске.

6.2. Общие правила разводки PCB¶

• Делайте контуры BUCK короткими и широкими; обратный ток должен проходить рядом с контуром переключения.
• Размещайте зоны RF, кварцевого резонатора, GPADC и аудио вдали от импульсных источников питания, тактовых цепей дисплея, двигателей и зарядных устройств.
• Разводите высокоскоростные интерфейсы памяти и дисплея над непрерывной опорной плоскостью GND.
• Размещайте защиту от ESD рядом с разъёмами и прокладывайте сигнальные линии так, чтобы они сначала проходили через защитный компонент.
• Предусмотрите достаточно контрольных точек для питания, загрузки, отладки, RF и производственной калибровки.

6.2.1. Эталонные технологические зазоры¶

Ниже приведены значения с эталонных чертежей правил PTH и шестислойной HDI от SiFli. Они не заменяют актуальные производственные правила изготовителя для выбранной структуры слоёв.

В матрице зазоров для одной сети на исходных рисунках значение 0 mm указано только в отдельных ячейках; пустые ячейки не определены. Не считайте, что для неуказанных сочетаний также допустим зазор 0 mm. До выпуска разводки подтвердите все правила у изготовителя платы.

6.2.2. Разводка питания и земли¶

• Размещайте дроссели и конденсаторы DC-DC рядом с выводами. Дорожка BUCK_VSW должна быть короткой и широкой; минимизируйте площадь контура, подключайте землю выходных конденсаторов к плоскости несколькими переходными отверстиями, а ширина дорожки обратной связи BUCK_VOUT должна превышать 0,25 mm. Не размещайте поверхностную медь и посторонние дорожки под дросселем; на соседнем слое должна быть сплошная плоскость земли.
• Размещайте конденсаторы PVDD_PMU1 (вывод 67) рядом с выводом и используйте дорожку шириной не менее 0,3 mm. Конденсаторы LDO/IO также располагайте рядом с соответствующими выводами; ширину дорожек выбирайте по току нагрузки, а чувствительные к пульсациям или устойчивости цепи разводите короткими и широкими дорожками.
• Подключайте открытую площадку QFN напрямую к основной земле несколькими переходными отверстиями, особенно в областях RF и PMU. Для BGA145 и BGA169 шары RF-земли — C12, C13, D12 и E13; подключайте их к основной земле по карте шаров BGA145, карте BGA169 для устройства 1 и карте BGA169 для устройства 2. D2 и B3 являются шарами земли PMU на BGA169; в BGA145 D2 — это PA79, а B3 — BUCK2_VOUT. Не соединяйте отдельные шары земли поверхностной медью.

Уточнение по исходному рисунку: В исходном тексте координата E13 повторяется в перечне шаров RF-земли. На рисунке RF-земли указаны AVSS_TRF на C13, AVSS_RRF на E13, AVSS_BB на C12 и AVSS_VCO на D12. Выше приведены координаты с рисунка; перед разводкой сверьте их с картой шаров выбранного корпуса.

6.2.3. EMI, ESD и защита¶

По возможности прокладывайте тактовые сигналы и шумные цепи питания на внутренних слоях. Размещайте устройства ESD у разъёма так, чтобы каждый сигнал проходил через защиту до входа на плату, без ответвления; используйте короткое широкое соединение с землёй и прямое переходное отверстие к плоскости. Для USB-зарядки контрольную точку располагайте со стороны разъёма относительно TVS. На входе аккумулятора установите TVS между разъёмом и нагрузкой платы, чтобы путь к микросхеме сначала проходил через TVS; соединение TVS с землёй должно быть коротким.

6.3. Разводка интерфейсов¶

Дорожки тактовых сигналов должны быть короткими, экранированными и изолированными от быстрых цифровых сигналов. Для RF необходимо обеспечить волновое сопротивление 50 Ω и компактно разместить согласующую цепь. Длину дорожек памяти и дисплея следует контролировать с учётом скорости сигналов; шины нужно разводить группами. Аудиосигналы и GPADC следует экранировать и удалять от токов переключения.

6.3.1. Размещение и разводка кварцевых резонаторов¶

• Размещайте каждый резонатор внутри экранированной области, на расстоянии более 1 mm от края платы и более 5 mm от источников тепла, таких как PA, зарядное устройство и PMU. Обеспечьте зазор не менее 0,25 mm вокруг резонатора.
• Прокладывайте дорожки резонатора 48 MHz на верхнем слое: длина 3–10 mm, ширина 0,1 mm. Между 48M_XI и 48M_XO оставьте не менее 0,15 mm, как показано в исходной модели разводки; обеспечьте 3D-экранирование с заземлением. Располагайте дорожки вдали от VBAT, DC-DC и высокоскоростных сигналов. В исходном тексте под областью резонатора предписана зона без меди на верхнем и соседнем слоях; посторонние дорожки через неё проводить нельзя.
• Прокладывайте дорожки резонатора 32,768 kHz на верхнем слое: длина не более 10 mm, ширина 0,1 mm. Между XI и XO оставьте не менее 0,15 mm и обеспечьте 3D-экранирование с заземлением. В исходном тексте под областью резонатора предписана зона без меди на верхнем и соседнем слоях; посторонние дорожки через неё проводить нельзя.

6.3.2. RF и высокоскоростные интерфейсы¶

Размещайте согласующую цепь RF рядом с микросхемой, а не у антенны. Конденсатор AVDD_BRF должен находиться рядом с выводом, а его земля — напрямую подключаться к основной земле. Прокладывайте RF на верхнем слое без смены слоя и обеспечьте контролируемый импеданс 50 Ω. В исходном тексте рекомендуется ширина более 10 mil, тогда как исходный контрольный список требует не менее 10 mil. Сохраняйте различие между рекомендацией и обязательным минимумом; окончательную ширину определяйте для получения 50 Ω на выбранном стеке слоёв. Обеспечьте 3D-экранирование с заземлением и stitching-переходные отверстия с обеих сторон; избегайте острых углов и удалите от области RF цепи DC-DC, VBAT, тактовые сигналы и высокоскоростные I2C/SPI/SDIO/I2S/UART.

Разводите MIPI_DSI дифференциальными парами с импедансом 100 Ω и согласуйте длину пар данных с парой тактового сигнала. Согласуйте длины шин OPI PSRAM и LCDC SPI/QSPI. По возможности окружайте тактовые линии и I2C землёй и избегайте длинных параллельных участков с посторонними сигналами.

6.3.3. Разводка аналоговых сигналов¶

Экранируйте дорожки GPADC землёй в трёх измерениях и удаляйте их от шумных цепей измерения напряжения аккумулятора и температуры. Проверьте импеданс делителя и ток утечки с учётом требуемого времени установления.

6.4. Контрольный список проверки разводки PCB¶

Каждая таблица ниже относится к отдельной области проверки разводки PCB. Если столбца «Применяется к» нет, строка относится ко всем вариантам, охваченным исходной рабочей книгой.

6.4.1. Корпус¶

6.4.2. Питание¶

6.4.3. Размещение конденсаторов и дросселей цепи питания¶

6.4.4. Тактирование¶

Уточнение по исходным материалам: Исходный текст требует зону без меди под областью резонатора на верхнем и соседнем слоях; контрольный список указывает верхний слой 4-слойной платы, а при необходимости — также слои 2 и 3. При этом модель разводки 48 MHz и модель 32,768 kHz показывают плоскость GND на L2 под дорожками XI/XO. В источнике не уточняется, относится ли запрет меди только к области корпуса резонатора или также к области трассировки, и как соотносятся требования к слоям. До выпуска платы подтвердите у SiFli требуемую зону без меди; не делайте предположений.

6.4.5. Кнопки¶

6.4.6. RF¶

6.4.7. Высокоскоростные сигналы¶

6.4.8. ADC¶

6.4.9. Контрольные точки¶

6.4.10. Заземление¶

Последнее обновление: 2026-10-12