一款射频芯片的layout设计指导案例-篇章1

一款射频芯片的layout设计指导案例-篇章1

RTL8762C是瑞昱一款超低功耗蓝牙芯片,瑞昱的硬件设计指导书中,关于该芯片的layout设计指导很有普适性的参考指导意义,如下为笔者做过一定简化的芯片最小系统原理图——

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PCB Layout建议分如下几个点——

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元件布局顺序

按如下顺序布置元件,顺序靠前的元件意味着布局时需要尽量靠近 IC

  • DC/DC 电路元件

  • VBAT bypass 电容

  • RF 电路元件

  • 40MHz 晶振

  • RF VDD bypass 电容

  • 其他 bypass 电容

DC/DC电路元件布局走线

1. HVD/VBAT 的电源输入线尽量粗,建议 20 或者 25mil。

2. DC/DC 的电感及电容放置必须靠近 CHIP 的输入端。

3. DC/DC LX Pin 经过电感和电容形成一个稳定、低噪声的电压源,先经电感再经电容,严格禁止未经过电容就分支出去(如图黄线标示)。考虑 EMI 问题, LX 信号线必须短而粗, Trace 宽度建议 15mil 以上。

4. 电容的接地端尽可能靠近 IC 的 E-PAD,如果空间足够,电容的 GND VIA 可以放三个,让 GNG 的回流比较好。

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电源Bypass电源布局规范

1. Bypass 电容放置必须靠近 Power pin 的输入端,回流无阻隔,正常回流到芯片 GND。

2. Bypass 电容独立过孔接地,且过孔尽量靠近电容 PAD,减小回流路径,如下图标注。

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3. 电源线走线路径必须先经电容再进 Power pin 的输入端, 线宽建议 15mils 以上

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4. 电源的 Bypass 电容摆放必须靠近 IC,走线必须先经过电容,再进入 IC 或输出给其他分支电源

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5. 如果同电源 net 有 2 个相邻的 Bypass 电容元件,必须单独和 IC Power Pin 连接,不可以直接连接在一起。

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6. VDIGI 和 VDDIO 的 Bypass 电容尽可能远离 1.2V 电源 Net

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外部flash布局走线

  • 外部 Flash 需要尽量靠近 IC 放置, 所有信号线尽量走等长线。

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RF布局走线规范

1.RF 阻抗计算:RF 线是指 IC RFIO Pin 脚到天线间的连线,这段连线必须小心控制阻抗在 50Ω +/-10%内,可以使用 RF 阻抗计算工具得出符合 50 欧姆阻抗线宽、线距来进行走线。参数包括 RF 信号线到参考层的距离(H)、绿漆厚度(H1)、线宽(W)、线宽误差(W1)、铺铜厚度(T)、铺铜间距(S)、介电常数(Er)

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2. 为了避免 RF 阻抗的较大变化,建议 RF 线不得小于 8mil

3. RF 测试点 TP10 放置避免出现岔路,如果测试点放置在 BOTTOM 层,可在路径上加 VIA 连接。

4. RF 匹配元件尽可能靠近 IC RFIO Pin 脚。

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5. 2层板或者 4 层板设计, BT CHIP(TOP 层)的下层必须是接地层(GND 层)。

6. RF 匹配元件及走线的参考层,禁止有任何信号线穿越(2 层板 PCB 尤其要注意)。

7. 天线区域需要禁空,不应该有铜,天线下方不应该有信号线。

8. 天线参考地尽快回流到芯片地,天线回流路径需要:距离最短、没有阻隔、连接良好。下面两图中右图覆铜被走线分割不完整,左图比较好。

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9. RF 元件 GND VIA 要尽可能靠近 PAD,一个 GND VIA,且单独下地,不与 TOP 层铜箔相连,铺铜要用覆盖连接

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