SMD QFP-44, QFP-100 voeding op PCB -Best practices-

bprosman

Golden Member

Op dit moment gebruik ik wel eens SMD IC's in CQP44 (0.8mm pitch), en CQP100 (0.5mm pitch).

Wat zijn bij processors (Atmel) en CPLD's nu "Best practices" mbt het layouten van de voeding.

Moeten alle VCC en GND pinnen aangesloten worden ?

Moeten de sporen de VCC en GND pinnen "Extern" doorverbonden worden ? Of mag je de interne doorverbinding als "spoor" gebruiken ?

Zet je per pin een ontkoppel C ? Als je namelijk een CQP44 hebt en aan de onderkan 3 ontkoppel C's dan staan die dingen zo'n beetje parallel ?

Wie heeft er tips/ervaringen ?

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Nooit van een CQP gehoord (google ook niet... ;) )   Ik neem aan dat je QFP bedoelt...

Moeten alle VCC en GND pinnen aangesloten worden ?

Ja

Moeten de sporen de VCC en GND pinnen "Extern" doorverbonden worden ?

Ja

Of mag je de interne doorverbinding als "spoor" gebruiken ?

Nee!!!

Zet je per pin een ontkoppel C ? Als je namelijk een CQP44 hebt en aan de onderkan 3 ontkoppel C's dan staan die dingen zo'n beetje parallel ?

Ja, iedere vcc pin moet een c'tje hebben...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
bprosman

Golden Member

Bedoel inderdaad QFP |:(
Bedankt voor de antwoorden, maarwat betreft de ontkoppel C's, die komen dan zo ver mogelijk uit elkaar maar zo dicht mogelijk bij de VCC pin ?

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Zo dicht mogelijk bij de Vcc pinnen, en zo kort mogelijk naar Gnd. (exacte locatie is niet zo belangrijk)
(ik zet ze altijd gewoon aan de bovenzijde, ik heb liever geen componenten aan twee zijden...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
Jochem

Golden Member

Eén C'tje per voedingspin is een goede vuistregel.

Maar vergeet vooral niet in de datasheet/application notes/hardware manual/reference design te kijken. Vooral als het wat spannender wordt met meer dan een handvol pinnen aan voeding.

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.

Right. De handleiding van de chip die ik gebruik zegt: 1 100nF bij iedere VCC pin. Tot zo ver volgens de verwachting... maar dan: Met een extra 4.7uF "ergens op het bord" en op de AVCC ipv 100nF een 1uF en een 10nF parallel. Nu heb ik deze bordjes vaak genoeg gemaakt voordat ik dit hoofdstukje in de handleiding las. En dat werkte ook. Maar goed, ik neem aan dat ik stabielere ADC metingen krijg als ik de handleiding volg ipv stom een 100nF....

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Als analoge pinnen/ic's uit dezelfde voeding als digitale gevoed worden, zet ik daar ook altijd een rf bead tussen als de BLM18H.
Houdt veel digitaal 'gespetter' tegen, geeft bij bijv. A/D een rustiger resultaat...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
bprosman

Golden Member

zet ik daar ook altijd een rf bead tussen als de BLM18H

In serie met de analoge voeding neem ik dan aan, niet in serie met de analog ingang.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.
Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
Jochem

Golden Member

Als je met beads op een gedeelde voeding aan de slag gaat, gebruik ze dan overal. Je moet het namelijk als tweerichtingsverkeer zien; je wilt voorkomen dat het digitale geratel terug je voedingslijn op gaat.

Ook voor EMC/EMI zijn dat dingen om te overwegen. Al dat getik wil je zo lokaal mogelijk houden. Ik ben weleens een hele tijd bezig geweest met een ethernet clock die boven de limiet zat. Je gaat het dan eerst in de ethernetsignalen van/naar de PHY zoeken, maar uiteindelijk bleek een bead in z'n voedingslijn hier de oplossing.

[Bericht gewijzigd door Jochem op 20 augustus 2019 13:06:25 (44%)]

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.

Hoeveel lagen heb je? In het geval van een multilayer kan je altijd massa- en voedingsvlakken maken. Die hebben een lage inductie, en bovendien nog een eigen capaciteit om te bufferen. Analoge voedingen ontkoppelen met een ferrietje is altijd aan te raden, in het bijzonder als je nauwkeurige signalen nodig hebt.

@Hieronder: dan heb ik niets toe te voegen aan wat er reeds gezegd is.

[Bericht gewijzigd door Kruimel op 20 augustus 2019 14:09:45 (11%)]

bprosman

Golden Member

Op dit moment (tot dit moment) kan ik me nog prima redden met 2 lagen.

De jongere generatie loopt veel te vaak zijn PIC achterna.

Met 2 lagen kun je ook prima massa en voedingsvlak maken. Ik gebruik altijd de bottom layer als Gnd en de top layer als Vcc...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
Jochem

Golden Member

Bij 2-laags kun je je inderdaad het beste focussen op een goed massavlak aan de zijde met de minste componenten. De andere zijde gebruik je dan om je voeding(en) te routen. Je bent vaak beter af met een goed gelegd breed spoor dan met een vlak dat z'n eigen weg moet zoeken waar toevallig nog plek is tussen de componenten. Als je meerdere voedingen hebt dan geldt dat nog meer.

Heb geduld: alle dingen zijn moeilijk voordat ze gemakkelijk worden.

Ik heb het vcc-vlak wel eens geprobeerd. Ik ben er weer van afgestapt. Enerzijds is de referentie-gnd belangrijker, anderzijds zijn er wel eens kortsluiting-naar-het-grote-vlak.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Eerlijk gezegd heeft een Vcc layer bij multilayer PCB's weinig zin, in het bijzonder bij hogere snelheden (Lees rijs/val tijden.)
Boven enige 100 kHz wil een signaal zijn return current naast of onder het signaal hebben, aangezien Gnd doorgaans je referentie punt is.
Door een Plus layer te maken voorkom je dat 1 layer zijn return current daar kan hebben waar het wil zijn, je betaalt dat met emissies.

Aangaande de condensatoren, elk paar Gnd & Vcc heeft zijn eigen C'tje nodig.
Tevens probeer ik bij elke aftakking van het power distribution network aan het eind ook een C'tje te geven.
Over het hele PDN kan ik zo een lage impedantie houden.
Tot nu toe zijn vrijwel alle projecten waarbij ik dit deed in 1 keer door de radiated emmisie tests gekomen.
(de enigste uitzonderingen waren DC-DC converters met zingende diodes en on-afgeschermde spoeltjes)
Maar nooit digitale storingen.

"Stupidity is also a gift of God, but one mustn't misuse it." - Pope John Paul II