RC5T619-0xxx PCB 版图指导

RC5T619-0xxx PCB 版图指导
RC5T619-0xxx
(CSP0606-85: 0.5mm 管脚中心距)
PCB 版图指导
版本 1.1
2014.04.21
RICOH COMPANY, LTD.
Electronic Devices Company
版图指导请以英文版为准，中文版仅供参考
2013
RC5T619-0xxx PCB 版图指导
摘要
这篇文档描述了绘制 RC5T619-0xxx 相关版图电路时的指导与约束条件。
这篇文档中将有实例阐述具体版图绘制如何进行。
这篇文档中所阐释的实例将帮助客户使得 RC5T619-0xxx 达到最佳性能。
目录
1.
版图绘制基本原则与实例............................................................................................................................. 3
1.1
<DCDC 部分> ...................................................................................................................................................4
1.2
<CHARGER 部分> ...........................................................................................................................................6
1.3
<USB 外部设备>..............................................................................................................................................8
1.4
<RTC>................................................................................................................................................................9
2.
推荐外部器件列表 ..................................................................................................................................... 11
3.
器件布局范例............................................................................................................................................. 12
2013
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1. 版图绘制基本原则与实例
DCDC
DP
DM
USB
EXT I/F
DC/DC2
0.6V-3.5V, 3000mA
With DVS & PSM
VUSB
4.7uF
VUSBA
GNDUSB
DC/DC3
0.6V-3.5V, 3000mA
With DVS & PSM
GNDUSBA
10uF
Adapter
DC/DC4
0.6V-3.5V, 2000mA
With DVS & PSM
VADP1
VADP2
PMU
Control
Logic
VADPA
GNDADP1
DC/DC5
0.6V-3.5V, 2000mA
With DVS & PSM
GNDADP2
LDO
CHG_LX1
CHG_LX2
1.0uH
10uF
ILP
20mohm
4.7uF
1.0uF
1.0uF
VOUT5
LDO7
(0.9V-3.5V/200mA)
VOUT7
LDO8
(0.9V-3.5V/200mA)
VOUT8
VINL3
ECO
LDO3
(0.9V-3.5V/300mA)
VOUT3
VSYS2
ECO
LDO4
(0.9V-3.5V/300mA)
VOUT4
VINL4
VBAT1
VBAT2
ECO
LDO6
(0.6V-3.5V/300mA)
VOUT6
VCHGREGD
LDO9
(0.9V-3.5V/200mA)
VOUT9
LDO10
(0.9V-3.5V/200mA)
VOUT10
ECO
LDO1
(0.9V-3.5V/300mA)
VOUT1
ECO
LDO2
(0.9V-3.5V/300mA)
VOUT2
VCHGREGA
THERMBAT
Li-ion
Batt.
20mohm
ECO
LDO5
(0.6V-3.5V/300mA)
ILM
VSYS1
Control
Logic
ICP
LDORTC2
(0.9V-3.5V/10mA)
ICM
VREF
10uF
1.0uH
22uF
10uF
1.0uH
22uF
10uF
1.0uH
22uF
10uF
1.0uH
22uF
1.0uF
1.0uF
1.0uF
1.0uF
1.0uF
4.7uF
4.7uF
1.0uF
1.0uF
VINL1 1.0uF
VSB
1.0uF
4.7uF
4.7uF
1.0uF
VREF
1.0uF
XIN
Fuel
Gauge
RTC
ADC
12bit
XOUT
C32KOUT
PWRON
SLEEP
RESETO
POWER
CONTROL
GPIO3
GPIO4
GPIO
With Other
Function
CPU I/F
I2C
3.4MHz
VDDIO
SCL
SDA
GNDAD
22uF
1.0uF
LDORTC1
(1.7V-3.5V/10mA)
GPIO0
GPIO1
GPIO2
VSYS
22uF
DC/DC
Charge
Power
Path
10uF
1.0uH
VINL2
DET
RTCDET
INTC
INTB
USB
VINP1
VFB1
LX1
GNDP1
VINP2
VFB2
LX2
GNDP2
VINP3
VFB3
LX3
GNDP3
VINP4
VFB4
LX4
GNDP4
VINP5
VFB5
LX5
GNDP5
DC/DC1
0.6V-3.5V, 3000mA
With DVS & PSM
TSHUT
PRE
VINDET
IODET
VINDET
DETBAT
UVLO
GNDD GNDA
1.0uF
图. 1: RC5T619-0xxx 概略图
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1.1
<DCDC 部分>
Current Loop
Analog
Power
Supply
RC5T619-0xxx
Buffer
Power
Supply
Cin_B
Cin_A
(Input capacitance)
Control
and
Analog
VFB
L
Vout
BUF
LX
Cout
(Output capacitance)
Analog
GND
Buffer
GND
图. 1-1: DCDC1,DCDC2,DCDC3,DCDC4 与 DCDC5 的简化电路图
RC5T619-0xxx 管脚名
DCDC1
DCDC2
Analog Power Supply
(模拟电路电源)
DCDC3
DCDC4
DCDC5
VINL1
Buffer Power Supply
（缓冲器电路电源）
VINP1
VINP2
VINP3
VINP4
VINP5
VFB
(电压反馈点)
VFB1
VFB2
VFB3
VFB4
VFB5
LX
(DCDC 切换信号输出)
LX1
LX2
LX3
LX4
LX5
表1-1: RC5T619-0xxx 管脚名
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(6)
(3)
(3)
(6)
(5)
(2)
(5)
(2)
(5)
(3)
(2)
(6)
图.1-2:DCDC 模块版图绘例
(1) 放置这些元件时要使得开关电流环路最小化 (图 1-1: 蓝线部分, 图 1-2: 红线部分)。
(2) RC5T619-0xxx 与电感之间的 LX 线要布局的尽量短而粗并且不要有其他冗余的线叠于其上。
(3) 将 “Cout” 的地线通过多个过孔直接连接到内部地盘(the internal ground plane),以尽可能减小阻抗。
(目标: 50mΩ 以下)。
(4) DCDC 的输出点要尽量靠近电容端(Cout)，而不要从电感端直接拉出。同时 VFB 须从电容端直接引出反
馈而不是从电感端。
(5) 将“Cin”尽可能接近 RC5T619-0xxx (布局时接近芯片的优先级为 “Cin” < L < “Cout”)。
(6) 禁止将接回芯片的 VFB 线与噪声线(LX)平行布线，尽量将这些线与噪声线布于不同的版层且 VFB 禁止
从电感下方穿过。
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1.2 <CHARGER部分>
图. 1-3: 充电(Charger)模块简明电路图
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(8)
Battery port
(5)
(8)
VBAT-M
(6)
(9)
(8)
(7)
(4)
(3)
(2)
(8)
VCHGREGA
(8)
图. 1-4: 充电(Charger)模块版图绘例
(1) 放置这些元件时要使得开关电流环路面积最小化。(图 1-4: 红线)
(2) 将 “VADP”电容放置于距 RC5T619-0xxx 尽可能近的位置，并且使其与 RC5T619-0xxx 之间的连接线尽量
的短与宽以减小寄生阻抗。
(3) 因为“RSEN1”是确定电流精确度的电阻, 所以请使用尽可能高精度的电阻. (参考 “推荐外部器件表” P.11)。
并且, 需要将 RSEN1 以尽可能低的阻抗连接到 “Cout”。
(4) 将 “ILP” 与“ILM”直接从“RSEN1”的 PAD 拉出。因为是差分信号，所以两条线间距要一致。且不要与其他噪
声线平行布线。
(5) 将热敏电阻端以尽可能低的阻抗直接连到“THERMBAT”端口以免降低检测精度。
(6) 因为“RSEN2”是确定充电电流精确度的电阻, 所以请使用尽可能高精度的电阻。(参考 “推荐外部器件表” P.11)
此外, 需要将 RSEN2 以尽可能小的阻抗连到电池负极。
(7) 将 “ICP” 与“ICM”直接从“RSEN2”的 PAD 拉出。因为是差分信号，所以两条线间距要一致。且不要与其他噪
声线平行布线。
(8) 因为 “CHG_LX”至“VSYS”, “VBAT”至电池正极与“ICP”至电池负极这三条线路需要走大电流, 请将这几条线
绘制的尽量短而粗。
(9) 请将电容连接于经过了“RSEN1”的 ILM 一侧而不是直接连到“VSYS”。
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1.3 <USB
外部设备>
DP
DM
VUSB
TOP
INNER1
INNER2
图. 1-5: USB 外部设备模块版图绘例
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
与USB传输线相对的DP与DM线的下层应画作地盘(Land Plane)。
将DP与DM应等距并行布于表层且不要在其上画过孔，并且将DP与DM 的差动阻抗定于90欧姆。
不要将其他地线或者信号线画到在DP与DM之间。将地线布于DP与DM两旁(作为保护环)来隔绝噪声。
不要将DP与DM一次性弯曲90度。如果有一定需要弯曲，则分为两次45度弯曲。
将DP与DM布于晶振或时钟等高速信号线50mil(1.27mm)以外。
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1.4 <RTC>
RC5T619-0xxx
XOUT
XIN
Rd
X'tal
Rx
C1
C2
图. 1-6: RTC 电路推荐电路图.
图. 1-7: RTC 模块版图绘例
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(1) 将晶振单元尽可能近的布于RC5T619-0xxx附近，连接路径应尽可能短的布于同一层且不要在上面画过孔，
并且不要加入检测线(Monitoring Line)等冗余线。
(2) 将输入输出电容 (C1 / C2 图.1-7)尽可能近的布于晶振单元附近来减少额外的寄生阻抗与电容。
(3) 预先画出 Rx 与 Rd 的焊盘图形，当振荡器超过它的驱动级别规格时，需要添加 Rx/Rd 进行调整。
(4) 将振荡电路的 GND 与元件层(component layer)的特殊 GND 层相连，并且通过穿孔或者过孔与内部 GND
连在一起。
不要将敏感线布于振荡电路的下层 PCB。并且不要将地布于振荡电路的 PAD 间以避免寄生电阻。
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2. 推荐外部器件列表
RC5T619 External Parts
Block
PMU
CPU_IF
RTC
Power
INTC
GPIO
TEST
RTC
Pin Name
EXT I/F
Charger
Vender
Num
Parts Size [mm]
Y Size
Z Size
6.00
0.85
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.50
0.50
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.50
0.50
0.50
0.50
5.00
1.00
0.50
0.50
0.50
0.50
1.20
0.60
0.80
0.80
0.50
0.50
0.50
0.50
0.80
0.80
2.50
1.20
0.80
0.80
XIN
VDDIO
VINP1
LX1
VFB1
1.0uF
1.0uF
100ohm
12pF
0ohm
32.768ｋHz
0ohm
12pF
0.1uF
10uF
1.0uH
22uF
DUT1
C30
C61
R19
BAT1
C22
R25
X1
R24
C21
C16
C1
L1
C41
RC5T619
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
RK73H1ETTP101F
C1005CH1H120J
RK73Z1ETTP-RL
FC-12M_32.768kHz,9pF
RMC1/16JPTP
C1005CH1H120J
GRM155R11C104KA88B
C1608JB0J106M
DFE322512C-1R0N
JMK107BJ226MA-TD
RICOH
murata
murata
KOA
TDK
KOA
SEIKO EPSON
KAMAYA
TDK
murata
TDK
TOKO
TAIYO
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
VINP2
LX2
VFB2
10uF
1.0uH
22uF
C2
L2
C42
C1608JB0J106M
DFE322512C-1R0N
JMK107BJ226MA-TD
TDK
TOKO
TAIYO
1
1
1
1.60
3.20
1.60
0.80
2.50
0.80
0.80
1.20
0.80
1.28
8
1.28
VINP3
LX3
VFB3
10uF
1.0uH
22uF
C3
L3
C43
C1608JB0J106M
DFE322512C-1R0N
JMK107BJ226MA-TD
TDK
TOKO
TAIYO
1
1
1
1.60
3.20
1.60
0.80
2.50
0.80
0.80
1.20
0.80
1.28
8
1.28
VINP4
LX4
VFB4
10uF
1.0uH
22uF
C4
L4
C44
C1608JB0J106M
DFE252012C-1R0M
JMK107BJ226MA-TD
TDK
TOKO
TAIYO
1
1
1
1.60
2.50
1.60
0.80
2.00
0.80
0.80
1.20
0.80
1.28
5
1.28
VINP5
LX5
VFB5
10uF
1.0uH
22uF
C5
L5
C45
C1608JB0J106M
DFE252012C-1R0M
JMK107BJ226MA-TD
TDK
TOKO
TAIYO
1
1
1
1.60
2.50
1.60
0.80
2.00
0.80
0.80
1.20
0.80
1.28
5
1.28
C6
C7
C8
C9
C51
C52
C53
C54
C55
C56
C57
C58
C59
C60
C63
-
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
C1608JB0J475K
C1608JB0J475K
C1608JB0J475K
C1608JB0J475K
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
-
murata
murata
murata
murata
TDK
TDK
TDK
TDK
murata
murata
murata
murata
murata
murata
murata
-
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1.00
1.00
1.00
1.00
1.60
1.60
1.60
1.60
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
0.00
0.00
0.50
0.50
0.50
0.50
0.80
0.80
0.80
0.80
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.00
0.00
0.50
0.50
0.50
0.50
0.80
0.80
0.80
0.80
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.00
0.00
0.5
0.5
0.5
0.5
1.28
1.28
1.28
1.28
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0
0
C10
EMK212ABJ106KG
TAIYO
1
2.00
1.25
1.25
2.5
C12
C11
C13
GRM21BB31E475KA75B
-
Murata
-
0
1
0
1.00
2.00
1.00
0.50
1.25
0.50
0.50
1.25
0.50
0
2.5
0
SDA
SCL
C32KOUT
PWRON
SLEEP
RESETO
INTB
GPIO0
GPIO1
GPIO2
GPIO3
GPIO4
TESTEN
VSB
XIN/XOUT
LDO
Model value
X Size
6.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
1.00
0.00
0.00
0.00
1.00
1.00
5.00
1.00
1.00
2.05
1.60
1.00
1.00
1.60
3.20
1.60
XOUT
Power Supply
DCDC
Parts Value Parts No.
VINL1
1.0uF
VINL2
1.0uF
VINL3
1.0uF
VINL4
1.0uF
VOUT1
4.7uF
VOUT2
4.7uF
VOUT3
4.7uF
VOUT4
4.7uF
VOUT5
1.0uF
VOUT6
1.0uF
VOUT7
1.0uF
VOUT8
1.0uF
1.0uF
VOUT9
VOUT10
1.0uF
VREF
1.0uF
DP
DM
VADP1
10uF
VADP2
VADPA
4.7uF
VUSB
VUSBA
CHG_LX1
1.0uH
CHG_LX2
10uF
ILP
20mohm
ILP/ILM
VSYS1
22uF
VSYS2
VBAT1
4.7uF
VBAT2
1.0uF
VCHGREGA
1.0uF
VCHGREGD
THERMBAT
10kohm
ICP
Thermistor
ICP/ICM
20mohm
[mm2]
36
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.5
0
0
0
0.5
0.5
0
0.5
0.5
2.46
1.28
0.5
0.5
1.28
8
1.28
L6
DFE252012C-1R0N
TOKO
1
2.50
2.00
1.20
5
C14
R6
LMK107BBJ106MALT
ERJ6BWFR020V
TAIYO
Panasonic
1
1
1.60
2.00
0.80
1.25
0.80
0.60
1.28
2.5
C15
JMK107BJ226MA-TD
TAIYO
1
1.60
0.80
0.80
1.28
0.80
1.28
C17
C1608JB0J475K
TDK
1
1.60
0.80
C64
C65
R12
R13
R7
GRM155B31A105KE15
GRM155B31A105KE15
RGC1/16SC103DTH
TH05-3H103F
ERJ6BWFR020V
murata
murata
KAMAYA
MITSUBISHI
Panasonic
Total Num
1
1
1
1
1
52
1.00
1.00
1.00
1.00
2.00
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
0.35
0.50
0.50
1.25
0.60
Total Parts size
0.5
0.5
0.5
0.5
2.5
121.5
dummy pattern at RC5T619 CSP Evaluation Board
表 2-1:推荐外部器件列表
2013
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RC5T619-0xxx PCB 版图指导
3. 器件布局范例
总面积 253 mm2
图. 3-1: PCB 器件布局绘例
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