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1、手机PCB相关知识简介,硬件部 廖祖宝2012-03-08,目 录,目 录,一、HDI工艺简介,HDI板，是指High Density Interconnect，即高密度互连板，HDI的钻孔孔径一般为3-6mil（0.076-0.152mm），采用激光钻孔技术（有时也称为镭射孔技术）。从而使PCB的空间使用率得到很大的改善，主要用来解决像手机这类高密度互连板的设计难度，传统的机械钻孔技术已经无法满足和实现高密度互连这一要求，目前这一工艺得到广泛应用，工艺技术已经很成熟。,常用材料RCC与FR4，比较常用的是RCCRCC(Resin Coated Copper)涂胶膜铜箔是指将特别的树脂膜层涂在
2、电镀铜箔上，这层膜可以完全覆盖内层线路而成绝缘层，不含玻璃介质层，易于镭射以及等离子微孔成形，表面光滑，适合微窄线路蚀刻。,盲埋孔HDI工艺PCB叠层结构：,二、特性阻抗介绍,这里用常用的微带线来举例，这里信号线的回路实际就是我们通常理解的“地”。信号是以电磁波的方式沿传输线传输信号的，而不是以电子传播的，在带状线结构中信号的传输速度大约为6英寸/ns。,特性阻抗概念：,特性阻抗是指信号沿传输线传播时，信号看到的瞬间阻抗值。Z=V/I比如给一定的水压，软管送水，软管的压力正好匹配水压时正好把水送到目的地，即传输效率最高最优。不匹配，则超越目的地或达不到目的地。,影响特性阻抗的因素：,特性阻抗在
3、信号完整领域是非常重要的概念，它是影响信号质量的一个重要因素，因此我们就要想办法来控制它，让它按照我们想要的大小受控，那么我们要分析到底是哪些因素来影响特性阻抗。,特性阻抗与影响特性阻抗的关系：与线宽W成反比 与线的厚度t成反比 与介质的介电常数平方根成反比 与介质的厚度h成正比 另外差分阻抗与线间距s成正比（与GND的距离足够远）,三、手机PCB分层,PCB分层在PCB设计中也是很讲究的，好的分层会让设计避免出现许多让人困扰的问题发生。一般有以下原则与元件面相邻的走线层的邻层为地平面，一般手机表层很少走线，表层对应的下层走线比较多，其邻层一般设为地层。,所有信号层尽可能与地平面相邻主电源尽可
4、能与对应的地平面相邻尽量避免两信号层直接相邻兼顾层压结构对称,每一个布线层相邻一个完整的平面层，这样处理可以提供信号很好的回流路径，最小的环路面积，最小的回流阻抗，回流总是沿着阻抗最小的路径走。如果回路被切断，则会产生一系列问题，阻抗不连续，回路被切断其走向则难控制，产生大的EMI,对关键信号最好立体GND,高速信号也选GND，不选电源。关键信号线：始终、比较陡峭易产生干扰的信号、易被干扰的模拟信号、复位信号、片选信号、大模拟电流信号。,电源层要临近地层：提供很好的耦合，有利于耦合电容增大，去耦效果好，电源回路小，电源系统阻抗低，有利于改善地弹噪声，有利于控制EMI,两层中间的厚度越小越好。,
5、四、RF射频部分的布局,尽可能的把高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。RF输出要远离RF输入敏感的模拟信号应该尽可能远离高速的数字信号和RF信号。优化布局，使得RF路劲最短并最好使RF信号不使用过孔，尽量布成一字型或L型。,天线下方不能放置马达，IO口射频输出端要尽量靠近天线馈点天线匹配电路放在射频端口附近金属结构件包括喇叭，马达，摄像头等要接地喇叭应尽量远离天线馈点，为避免喇叭的电流声，一般在喇叭上串联一个磁珠或并联电容以减小天线上高频信号对喇叭的影响,五、PCB布线简介,直角走线是我们PCB设计一定要避免的基本要求，会有以下影响：直角有寄生电容效应，减缓上升时间。阻抗不连续会造成信号
6、的反射直角尖端产生EMI,射频布线：,所有的走线都是一条潜在的既可接受也可发射RF信号的天线，所以，将射频信号与关键线路、零组件隔离是必须的。射频信号的阻抗必须是受控的，要保证其回流路劲的正确。尽可能的优化布线，使射频线最短、不使用过孔就能实现连接，如果要使用过孔则优先考虑盲埋孔组合，不使用通孔，实在要走通孔则在此通孔附近至少伴随一个地孔。,射频PCB设计中必须做到RF输出远离RF输入，这是总的原则，射频PCB布局和布线都应遵循这个原则。这里所说的RF输出远离RF输入是包含了射频的每一个单元如放大器、缓冲器和滤波器等，不只是我们通常所说的TX与RX.,天线馈点的处理：,手机PCB天线设计要点：
7、一样遵循RF布线规则，线尽量短，不使用过孔，保证阻抗要求，优化天线匹配网络，天线RF馈点焊盘应采用圆角矩形焊盘，并且焊盘含周边=1mm,的面积下PCB所有层要挖掉铜箔。以尽可能的减少其寄生参数对天线的影响。天线布线采取地保护布线，但要注意地线与其的距离要有两倍线宽以上。,天线区域内不要放置其他不相关的器件，特别是像LDO、电池座、摄像头或摄像头接插件，LCD、马达、SPEAKER、RECEIVER、FPC排线和低频驱动器件等。能不把这些器件放在靠近天线的位置就尽量不要放，就是要放最好离开20mm的距离，而用地隔离。,电源的处理：,设计中尽量优先采取星型电源布线结构，如果电源采用了星型拓扑结构，
8、则在主节点处最好放置一个大容量的电容器，如2.2UF或4.7uf，有利于消除低频噪声、建立稳定的直流电压很有效果。射频IC的每一个电源引脚需要一个低容量的电容器（如10NF或10PF）,用来滤除可能耦合到电源线上的高频噪声。,PA处理：,最好上下上层都相邻GND走线要满足电流的需求并有一定的余量单独走线并去耦不要从PA下方走线要充分考虑PA的热设计,静电放电是具有不同静电位的特体相互靠近或直接接触引起的电荷转移，一般用ESD表示。静电对器件造成的损坏有显性和隐性两种。显性损害问题很直观，如会导致电子设备损坏或操作失常，隐形当时看不出来，但器件变得更脆弱，在过压、高温等条件下极易损坏。,六、ES
9、D处理简介,手机电路中需要进行ESD防护的电路SIM卡的CPU读卡器LCD背光电路及驱动接口电源接口USB接口键盘电路耳机与麦克风电路数据接口,PCB布局和布线很重要，ESD防护器件一定要紧挨输入端口放置，布线一定要先经过ESD防护器件。尽可能的增加地的面积，地的容量大了能使得ESD尽快的放掉。,七、EMC简介,设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁扰动的能力。电磁兼容（EMC）=电磁干扰（EMI）+电磁抗扰（EMS）EMI:电磁骚扰引起的设备、转疏通道或系统性能的下降。EMS:在存在电磁骚扰的情况下，装备、设备或系统抗干扰的能力。,EMI常用措施：,屏蔽技
10、术滤波技术接地技术,屏蔽技术：,就是利用屏蔽体将元器件、电路、设备或整个系统等干扰源屏蔽起来，以防止电磁场向外扩散，从而对外产生干扰：利用屏蔽体将敏感电路、设备或整个系统屏蔽起来，以防止受到外界电磁场的干扰。吸收电磁波的能量反射电磁波的能量抵消电磁波的能量,八、FPC的设计,主板按键：对于有弯折要求，布线设计在同一面，另一面做单层设计，可以更好的保证产品的弯折性能。,弯折区域避开过孔设计，连接器背面补强处也需要避开过孔设计，避免弯折时过孔破裂，对电性能有影响。弯折区域如设计地层铜皮时，采用网络设计可保证弯折性能及改善FPC的柔性度。保护膜开窗最好不要大部分连起来，采用分段设计，生产较为方便，在贴合时不容易撕裂。,Thats all,thanks!,
