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PCB設計電源完整性之電容篇 電容的安裝距離選擇 在放置時，最好均勻分布在芯片的四周，對每一個容值等級都要這樣。通常芯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芯片的四個邊上的。因此，電壓擾動在芯片的四周都存在，去耦也必須對整個芯片所在區域均勻去耦。如果把上圖中的680pF電容都放在芯片的上部，由于存在去耦半徑問題，那么就不能對芯片下部的電壓擾動很好的去耦。 容值最小的電容，有最高的諧振頻率，去耦半徑最小，因此放在最靠近芯片的位置。 容值稍大些的可以距離稍遠，最外層放置容值最大的。但是，所有對該芯片去耦的電容都盡量靠近芯片。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倍等級關系。 圖1 電容擺放位置示例 電容的安裝 在安裝電容時，要從焊盤拉出一小段引出線，然后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回路為：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。 圖2 流經電容的電流回路 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。 圖3 高頻電容過孔放置方法 第一種方法從焊盤引出很長的引出線然后連接過孔，這會引入很大的寄生電感，一定要避免這樣做，這時最糟糕的安裝方式。 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，進一步減小了回路面積，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，相當于電容每一端都是通過過孔的并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，盡量用這種方法。 最后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。 由于印制線越寬，電感越小，從焊盤到過孔的引出線盡量加寬，如果可能，盡量和焊盤寬度相同。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。 圖4 推薦的高頻電容過孔放置方法 更多行業信息可查閱快點PCB平臺訂閱號：eqpcb_cp。 |
