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关于差异化摄像头PCB设计要求

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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2019-11-10 15:51:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
    一、电源走线:
    建议AVDD, DVDD, IOVDD走线宽度>0.2mm, AFVCC走线宽度> 0.2mm电源线走线,尤其是走线较长的FPC,尤其需要注意电源线走线,并尽量少打过孔。模拟电压和数字电压建议分开走线,电源线走线当中,模拟电压的走线尤为重要。 线.png
    二、GND走线:
    模组中地线的处理是很重要的,对于模组Layout,通常会先走信号线,之后走电源线,然后再走地线或者铺地铜。对于多层电路板,一般有专有的地平面,只要有足够的过孔,一般地的连接性都不会太差,但是对于模组FPC,一般均为两层板,虽然都有铺铜,但地线铺铜并一定能起到增强GND连接性的作用。
    模组FPC Layout走地线的时候,应该确保从芯片部分连接到主板Camera接口的地线的宽度尽可能>0.2m m,并使用连线将各个GND网络都连通之后,再铺地铜,避免有一些GND网络实际上没有真正连到GND上。走线较长的模组FPC,GND的处理尤为重要。
    线2.png

    三、信号线走线:
    所有信号线的走线都应该尽可能做到短而直,避免过多绕线及尽量少打过孔,另外,从芯片引出后,走线宽度尽可能一致,避免信号线阻抗不匹配而导致的信号反射。
    线3.png
    四、高频信号线走线:
    高频信号线PCLK, MCLK, HSYNC, D0, D1应严格避免同一层或不同层之间的并排走线,PCLK, HYSNC, MCLK尽可能用GND或GND铺铜网络做屏蔽,并在其走线的背部走GND线及铺地铜。对于FPC走线较长的模组,为避免走线太长带来的信号衰减及串扰,高频信号线走线加以加宽到0.15mm以上,高频信号线和其他信号间的走线间距>2倍线宽。
    线4.png 线5.png
    五、I2C走线:
    I2C应尽可能做到平行、并排走线,并避开高频信号线,避免I2C读写受到干扰。I2C信号线的上拉电阻,通常是手机主板上会加,不需要在模组FPC上再加上拉电阻。

    六、电容:
    去藕电容相当于Sensor附近的一个备用电池,避免由于电流的突变而使电源电压下降。所以去藕电容应尽量放在Sensor相应的电源Pin脚附近,从Sensor的电源Pin脚至去藕电容的走线宽度>0.2mm(视Pin直径而定)。如某路电源有多个Pin脚,则去藕电容优先推荐放在走线上距入口更近的地方。滤波电容的电源脚摆放应靠近芯片相应的电源Pin脚处。从主板camera接口引出的电源线,应尽可能先连到滤波电容的电源焊盘,再连至芯片的电源输入PIN脚。从芯片电源PIN脚引出连至电容的走线建议加粗至0.15mm以上。
    线6.png


    七、AVDD和AGND:
    建议AVDD和AGND平行或者正反面走线,使得从连接器的AVDD至sensor的AVDD pin,再从Sensor的AGND Pin返回至连接器AGND这个回路所包围的面积最小;手机主板上也建议AVDD/AGND回路的面积要最小。在FPC走线面积允许的情况下,建议AVDD和AGND的走线和其它的走线分开一定的距离。
    根据电磁定律,当FPC中某信号线上有电流时,在其周围会产生一个磁场,磁通量会穿过AVDD/AGND回路。穿过AVDD/AGND回路的磁通量大刁、和AVDD/AG N D回路的面积、信号线距离回路的距离相关。当这个磁场是变化的,变化的磁通量就会在AVDD/AGND回路中产生感生电势,感生电势的大小与穿过回路的磁通量的变化率成正比。只有当信号线上的电平产生跳变时,磁场才是变化的。跳变沿越陡,磁通量的变化率越大。跳变沿可以通过设置驱动能力来修改。在模组Layout中建议AVDD和AGND平行或者正反面走线。并和其它的信号线隔开一定的距离。由于在Sensor工作时PWDN, RST信号是固定不变的,可以作为隔离AVDD/AGND的第一选择:MCLK, PCLK以及低位的数据线,MIPI信号线尽量离AVDD/AGND回路远一些。

    八、关于敷铜:
    假如空间允许,应尽量使得各信号线的背面为DGND (DVDD, IOVDD也可)走线或铺铜,以满足阻杭的要求,减少信号跳变时产生的过冲和振铃,降低信号跳变时产生的辐射;如空间不允许,则优先对MCLK, PCLK、低位数据线做上述处理。MCLK, PCLK尽量不要走在FPC的最外边,可能的情况下,MCLK, PCLK两侧有GND走线,以降低EMI风险。
    线8.png
    九、MIPI走线:
    在MIPI模组中,差分对中的两根线要平行走线,并尽量等长,建议线宽/间隙为0.1 mm/0.1mm;差分线对间用DGND线隔开:差分线对也要尽可能等长;MIPI信号线背面为DGN铺铜或走线;从芯片引出后,差分信号线的线宽应保持不变,而且两条信号线线要尽可能做到等长设计;不同差分线对之间的间距则应当适当加大>2倍走线宽度为优,或者中间用GND线隔开;对于两层的FPC,差分线对的背面不能平行走其他信号线,以走地线或铺地铜为宜;差分信号线上应尽量少打过孔。
    其他信号线和差分线对间的距离要适当加大(>2倍走线宽度为优),或者用地线或数字电源线隔开。差分走线转折处,建议采用圆角过渡;差分信号线的阻杭匹配和FPC制板也关系甚大,因此需要告知板厂差分信号线要注意控制阻杭。
    线7.png
    十、在模组FPC Layout中:
    在可能的情况下多打几个DGND过孔,以使得DGND铺铜尽量的连续为好。如果需要连接,最好在模组内部连接, 用 DGND作为地敷铜电容尽量摆放靠近电源端,容值为0.1UF及以上尽量避免I2C(SCL/SDA)线受到其它高速信号的干扰.

    十一、EMI走线注意事项:
    对于EM工干扰,最重要的还是处理好主板各个高频元器件的分布及相互间的电磁屏蔽,避免高频信号间的反射、串扰等措施,方案公司主板一般会采用高频信号线上加EMI器件,串磁珠等方式来抑制高频干扰。对于摄像头模组,EM工测试常用的措施是包导电布,包电磁屏蔽膜或者矛J银浆,并注意有效接地,防止摄像头输出输入的高频信号干扰到其他器件或者受其他元器件的信号干扰。模组走线,一样需要处理好电源线、GND及高频信号线走线。
    电磁干扰(EMI)在实际电路中的应用:
    EMI三要素:电磁干扰源、耦合通道、敏感设备。
    例:USB的DM/DP或者音频线在布线时常采取包地处理(耦合通道)
    WIFI模块通常外加铁壳屏蔽罩处理(电磁干扰源)
    DDR布线时需采取3W规则,差分走线,以及进行阻抗匹配(耦合通道、敏感设备)
    Layout常用过孔大小:
    0402=0.4mm(14mil)  0.2mm(8mil)
    0503=0.5mm(20mil)     0.3mm=(12mil)
    0805=0.8mm(31mil)     0.5mm(19.7mil)
    0.65mm_BGA过孔:8/14(mil) 信号线4mil 电源地10mil





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