電路板設計電容擺放規(guī)則

電容的擺放 對于電容的安裝，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。還有一點要注意， 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(qū)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。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(huán)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PCB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(jié)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(yōu)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 17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對于大尺寸的電容，比如板級濾波所用的鉭電容，推薦用圖5 中的安裝方法。圖 5 低頻大電容過孔放置