电路板设计电容摆放规则

电容的摆放 对于电容的安装，首先要提到的就是安装距离。容值最小的电容，有最高的谐振频率，去耦半径最小，因此放在最靠近芯片的位置。容值稍大些的可以距离稍远，最外层放置容值最大的。但是，所有对该芯片去耦的电容都尽量靠近芯片。下面的图 1 就是一个摆放位置的例子。本例中的电容等级大致遵循 10 倍等级关系。还有一点要注意， 在放置时， 最好均匀分布在芯片的四周， 对每一个容值等级都要这样。通常芯片在设计的时候就考虑到了电源和地引脚的排列位置， 一般都是均匀分布在芯片的四个边上的。 因此， 电压扰动在芯片的四周都存在， 去耦也必须对整个芯片所在区域均匀去耦。如果把上图中的 680pF 电容都放在芯片的上部，由于存在去耦半径问题，那么就不能对芯片下部的电压扰动很好的去耦。电容的安装 在安装电容时，要从焊盘拉出一小段引出线，然后通过过孔和电源平面连接，接地端也是同样。这样流经电容的电流回路为：电源平面->过孔->引出线->焊盘->电容->焊盘->引出线->过孔->地平面，图 2直观的显示了电流的回流路径。图 2 流经电容的电流回路放置过孔的基本原则就是让这一环路面积最小，进而使总的寄生电感最小。图 3 显示了几种过孔放置方法。图 3 高频电容过孔放置方法第一种方法从焊盘引出很长的引出线然后连接过孔，这会引入很大的寄生电感，一定要避免这样做，这时最糟糕的安装方式。第二种方法在焊盘的两个端点紧邻焊盘打孔，比第一种方法路面积小得多，寄生电感也较小，可以接受。 第三种在焊盘侧面打孔，进一步减小了回路面积，寄生电感比第二种更小，是比较好的方法。 第四种在焊盘两侧都打孔，和第三种方法相比，相当于电容每一端都是通过过孔的并联接入电源平面和地平面，比第三种寄生电感更小，只要PCB空间允许，尽量用这种方法。 最后一种方法在焊盘上直接打孔，寄生电感最小，但是焊接是可能会出现问题，是否使用要看加工能力和方式。 推荐使用第三种和第四种方法。 需要强调一点：有些工程师为了节省空间，有时让多个电容使用公共过孔。任何情况下都不要这样做。最好想办法优化电容组合的设计，减少电容数量。 由于印制线越宽，电感越小，从焊盘到过孔的引出线尽量加宽，如果可能，尽量和焊盘宽度相同。这样即使是 0402 封装的电容，你也可以使用 20mil 宽的引出线。引出线和过孔安装如图 17所示，注意图中的各种尺寸。图 4 推荐的高频电容过孔放置方法对于大尺寸的电容，比如板级滤波所用的钽电容，推荐用图5 中的安装方法。图 5 低频大电容过孔放置