PCB布局時去耦電容擺放經驗分享

2021-01-16 電子發燒友
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PCB布局時去耦電容擺放經驗分享

佚名 發表於 2017-02-09 09:36:54

對於電容的安裝，首先要提到的就是安裝距離。容值最小的電容，有最高的諧振頻率，去耦半徑最小，因此放在最靠近晶片的位置。容值稍大些的可以距離稍遠，最外層放置容值最大的。但是，所有對該晶片去耦的電容都儘量靠近晶片。

下面的圖1就是一個擺放位置的例子。本例中的電容等級大致遵循10倍等級關係。

還有一點要注意，在放置時，最好均勻分布在晶片的四周，對每一個容值等級都要這樣。通常晶片在設計的時候就考慮到了電源和地引腳的排列位置，一般都是均勻分布在晶片的四個邊上的。因此，電壓擾動在晶片的四周都存在，去耦也必須對整個晶片所在區域均勻去耦。如果把上圖中的680pF電容都放在晶片的上部，由於存在去耦半徑問題，那麼就不能對晶片下部的電壓擾動很好的去耦。

電容的安裝

在安裝電容時，要從焊盤拉出一小段引出線，然後通過過孔和電源平面連接，接地端也是同樣。這樣流經電容的電流迴路為：電源平面-》過孔-》引出線-》焊盤-》電容-》焊盤-》引出線-》過孔-》地平面，圖2直觀的顯示了電流的回流路徑。

放置過孔的基本原則就是讓這一環路面積最小，進而使總的寄生電感最小。

圖3顯示了幾種過孔放置方法

第一種方法從焊盤引出很長的引出線然後連接過孔，這會引入很大的寄生電感，一定要避免這樣做，這是最糟糕的安裝方式。

第二種方法在焊盤的兩個端點緊鄰焊盤打孔，比第一種方法路面積小得多，寄生電感也較小，可以接受。 第三種在焊盤側面打孔，進一步減小了迴路面積，寄生電感比第二種更小，是比較好的方法。

第四種在焊盤兩側都打孔，和第三種方法相比，相當於電容每一端都是通過過孔的並聯接入電源平面和地平面，比第三種寄生電感更小，只要空間允許，儘量用這種方法。

最後一種方法在焊盤上直接打孔，寄生電感最小，但是焊接是可能會出現問題，是否使用要看加工能力和方式。

推薦使用第三種和第四種方法。

需要強調一點：有些工程師為了節省空間，有時讓多個電容使用公共過孔，任何情況下都不要這樣做。最好想辦法優化電容組合的設計，減少電容數量。

由於印製線越寬，電感越小，從焊盤到過孔的引出線儘量加寬，如果可能，儘量和焊盤寬度相同。這樣即使是0402封裝的電容，你也可以使用20mil寬的引出線。引出線和過孔安裝如圖4所示，注意圖中的各種尺寸。

對於大尺寸的電容，比如板級濾波所用的鉭電容，推薦用圖5中的安裝方法。

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