下列事項(xiàng)可以作為以后射頻部分layout的檢查原則。
1 器件封裝檢查
我們需要仔細(xì)檢查主板器件封裝,避免出錯。特別是項(xiàng)目中新用的物料,一定要參照spec對PCB封裝仔細(xì)檢查。
2 元器件布局
做stacking時就需考慮好結(jié)構(gòu)件和主要元器件的布局,例如 I/O連接器,SIM卡,電池連接器,T卡,camera,speaker,receiver,射頻部分,基帶部分,GSM天線部分,藍(lán)牙天線部分,手機(jī)電視天線部分。這些部分位置的擺放除了從ID,MD方面考慮,還需要考慮到相互之間的影響。
MTK方案中SIM卡,按鍵都容易受到GSM天線干擾,需要盡量遠(yuǎn)離GSM天線。GSM天線區(qū)域,藍(lán)牙天線區(qū)域和手機(jī)電視天線區(qū)域都需要一個合適的區(qū)域。GSM若做PIFA天線,需要500mm2的面積,天線離主板需要5mm以上高度,天線底下不能有I/O連接器,T卡,speaker之類器件,否則高度只能按底下器件到天線高度算;若做monopole,天線空間需要30mm×10mm,主板上該區(qū)域的地需挖空,天線與主板投影面不能有金屬。speaker,receiver易受到天線干擾,產(chǎn)生TDMA noise
,需要考慮它們和天線的相對位置。 電池連接器到PA電源也需較短。Stacking給出的射頻部分屏蔽罩位置,射頻部分能夠作為一個合適整體放下射頻部分到基帶部分的IQ線,26MHZ信號線,控制線要走得盡量短,盡量順。射頻部分布局,需要理順FEM到 tranceiver的RX接收線,tranceiver到 PA的TX 發(fā)射線,PA到FEM或者ASM的TX發(fā)射線。
電源網(wǎng)絡(luò)濾波小電容應(yīng)盡量靠近芯片管腳,減少引線電感。其他元器件擺放,按照就近,順便原則。元器件的擺放還需考慮限高,除了考慮結(jié)構(gòu)上的限高,屏蔽罩高度也會限制器件的擺放。目前兩件式的屏蔽罩高度是1.8mm,一件式的高度是1.6mm,在射頻屏蔽罩里面的器件高度都需在這個范圍以內(nèi)。若靠近屏蔽罩的周圍,或者在屏蔽罩的筋上,高度會更受限制。射頻部分主要芯片的高度為1.4mm,F(xiàn)EM NTK5076高度1.8mm,IMT0103B為1.6mm。47UF鉭電容高度1.8mm。
3, 各層走線定義
我們在走線前,需確定主地層,電源層,并大體規(guī)劃數(shù)據(jù)線,IQ線,阻抗線,音頻線,高頻信號線,控制線等各走在哪層。
以常見的8層單階射頻部分單面擺件主板為例。第8層為器件擺放,第1層不擺件,第6層為副地,第4層為主地,。電源,數(shù)據(jù)線走第2,第3層,TX,RX阻抗線盡量走第8層,第7層挖空,參考第6層。第7層盡量不走線,IQ線,音頻線,AFC,APC,26MHZ,阻抗線等比較易受干擾,需要特別包地的可以走第5層,上下層都需要包地。第4層為主地不走線,第6層為副地,盡量不走線。
4, 走線規(guī)范
4.1 阻抗線
阻抗線盡量走表層,走表層時,底下一層挖空,再下面一層地做參考地。走內(nèi)層時,上下層都需要包地保護(hù),左右也需包地良好。所打27孔位置,第1層和第8層需都是地。盡量遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)線,電源線,信號線,免受其干擾。TX阻抗線都控制50ohm,RX阻抗線目前走的是150ohm差分線。RX差分阻抗控制線需兩兩平行,靠近,等長。
4.2 高頻信號線
高頻信號線,例如26MHZ,EDCLK等需特別包地保護(hù),避免干擾GSM接收。盡量走內(nèi)層,走最短距離。上下層都需要包地。若需打27孔,確保27孔位置的第1層和第8層都是地。高頻信號線不能走在天線區(qū)域附近。
4.3,APC,AFC,IQ線和需保護(hù)的控制線
IQ線需特別保護(hù),一般走中間層,如5層。上下兩層需是地。左右需鋪銅保護(hù)。盡量遠(yuǎn)離干擾源,如電源線,數(shù)據(jù)線,高頻信號線等。同時也避免以上干擾源的27孔,離IQ線太近。由于IQ線是差分線,所以需兩兩平行,靠近,等長。IQ線盡量走直線,走最短距離。APC,AFC都是需要單獨(dú)包地,上下層都需是地。遠(yuǎn)離干擾源。其他控制線,如PA的band-select,PA-enable,FEM的band-select線可走在一起,盡量包地,也需盡量遠(yuǎn)離干擾源。
4.4 電源和地
主板上電源走線很重要,盡量讓整個電源網(wǎng)絡(luò)為星型,避免為O型電源網(wǎng)絡(luò),形成電源回路,降低EMC性能。PA工作時,消耗電流很大,為避免PA輸入電源壓降太大,PA的供電電源線必須粗,一般線寬為80mil。換層時需多打機(jī)械孔,激光孔。使之充分連接,與電池連接器連接處更需多打孔。Skyworks的PAsky77328的VCCA,VCCB pin腳電源線需從電池連接器單獨(dú)拉出,線寬至少16mil。到tranceiver的電源也需單獨(dú)從電池連接器單獨(dú)拉出,線寬16mil。。26mhz晶振電源是從PMU輸出,也需包地保護(hù),線寬12mil。其他AVDD,DVDD,VCCRF等,都可走12mil。除PA供電電源,其他電源線換層時小孔至少2個。所有的電源線都是干擾源,故不能靠近易受干擾的線或器件。也不能靠近高頻信號線,否則高頻信號干擾將隨電源線布滿整個主板。
電池連接器的地和主板的地連接要充分,盡量多打大孔到主地,使之直接與主地連接,小孔也多多益善,以確保主板每層的地在電池連接器附近能充分形成地回路。電源線附近也盡量多打大孔到主地,使之回路面積較小,改善EMC性能。屏蔽框焊盤處需多打小孔,大孔,使之與主地充分連接。板邊處也盡量多打大,小孔,改善EMC性能。PA,F(xiàn)EM,transceiver底下地PAD多打大,小孔,與主地充分連接,并有益PA散熱。26MHZ晶振焊盤底下需多打大,小孔。
還有幾處需要禁止鋪銅區(qū)域。
1,GSM,BLUETOOTH,手機(jī)電視等天線潰點(diǎn)PAD,1到8層都禁止鋪銅。若是monopole天線,整個天線區(qū)域1到8層都禁止鋪銅。
2,射頻屏蔽框以內(nèi)表層不用鋪銅,若射頻器件放第8層,第7層的地沿屏蔽框和外面的地?cái)嚅_,直接靠大孔與主地相連。
3,26MHZ晶振下面一層地也與周圍地隔開,直接靠大孔與主地相連。
總之,地孔是越多越好,但若在大片無走線區(qū)域,密集打過多地孔,板廠可能會有意見,導(dǎo)致PCB工程確認(rèn)不過。
5 可生產(chǎn)性檢查
檢查屏蔽罩內(nèi)的器件是否離屏蔽罩太近,會不會引起短路,安全間距為12mil。
檢查器件是否靠板邊太近,容易掉件。
檢查solder mask層,天線pad,speaker PAD,RECEIVER PAD,震動馬達(dá)PAD等確定是否要上錫。
接下來為大家附上一系列的注意事項(xiàng)
1, RX線為150ohm差分阻抗線,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整線寬,要求兩兩平行,靠近,等長。
2, TX線為50ohm阻抗線,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整線寬。
3, PA 供電電源,走80mil,換層時需多打孔。至少大孔2個,小孔4個。
4, PA VCCA,VCCB,需單獨(dú)從電池連接器走一根線,線寬16mil。
5, 6129 電源,需單獨(dú)從電池連接器走一根線,線寬16mil。
6, IQ線,走6mil,需上下左右包地。需兩兩平行,靠近,等長。
7, APC,AFC走4mil,需包地良好。其他控制線走4mil,盡量包地。
8, FEM,PA, transceiver 底下需多打地孔。
9, 其他射頻部分電源線都走16mil,換層時,小孔需2個。
10, 26MHZ信號線走4mil,需包地良好。