0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

4点搞定Type-C接口的PCB可制造性设计优化!

PCB学习酱 来源:PCB学习酱 作者:PCB学习酱 2023-12-05 12:01 次阅读
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

Type-C接口逐渐显现出成为未来主流接口的趋势,连一贯坚持用lighting接口的苹果手机也转向使用Type-C接口。

Type-C接口具有支持正反插、体积更小、传输速度更快、支持更大的功率传输等优点,因此广泛应用于各种电子设备,包括智能手机,笔记本电脑,平板电脑等。今天我们研究研究如何卓越打造USB Type-C接口的PCB设计,提升可制造性!紧跟科技潮流!

一、Type-C引脚的定义与功能

对于Type C,大家最直观的感知应该是:手机充电时直插即可,不用判断正反。这是因为Type C是一组对称的连接器,它共有24个引脚,两边对称分布,各12个引脚。

wKgaomVuoAeAHFagAAGEwwmLjTo161.png

这些引脚在接口中扮演着不同的角色,以实现各种功能。一般而言,这些引脚可以分为以下几类:

1、电源引脚

用于提供电源供应,通常包括Vbus等引脚,确保设备能够正常接收电源。

2、接地引脚

通常标为GND,用于建立电路的参考电位,提供稳定的电信号环境。

3、数据传输引脚

用于实现数据传输功能,包括USB 2.0、USB 3.0等数据的传输,通常会有多对差分信号引脚,如SSTXp1/SSTXn1等。

4、配置引脚

例如CC1和CC2,这些引脚用于支持正反插入的功能,还可以协商电压和电流

wKgaomVuoBGAcNVEAADv_8TmSJE146.png

请注意,具体的引脚定义可能会因为不同厂商、不同设备的设计而略有差异。因此,详细、准确的信息还需要参考厂商提供的技术规格或相关文档。

二、Type-C的PCB设计

设计Type-C接口的原理图时,需要考虑与注意的问题很多。

首先,确定电源供给需求。

在设计Type-C接口的原理图时,首先需要根据设备的电源需求来确定接口的电源供给能力。Type-C接口支持较高的功率传输,因此需确保电路能够稳定地提供足够的电流和电压。

其次,要考虑数据传输协议。

Type-C接口支持多种数据传输协议,如USB 2.0、USB 3.0等。在原理图设计中,需要确保接口电路兼容这些协议,并保证数据传输的稳定性和速度。

另外,需要控制好信号传输。

Type-C接口采用多个引脚用于信号的传输和控制。在原理图设计中,需要合理规划这些引脚的连接方式,确保信号的正确传输,以及信号的控制和保护机制,如过压保护、过流保护和短路保护等。还有电磁兼容性和静电放电同样需要注意,要采取适当的措施,如滤波、屏蔽等,来减少电磁干扰和静电放电对接口信号的影响。

wKgZomVuoEeAV-FPAAECe3wQrmc743.png

最后,对Type-C接口进行布局布线时,最好遵循以下布局规范:

ESD共模电感器件的布局

ESD(静电放电保护)器件和共模电感器件应靠近USB Type-C接口放置。推荐的放置顺序为:ESD→共模电感→阻容。为了确保后焊的可行性,ESD器件与USB接口之间应留有1.5mm的间距。

差分信号线的布局

Type-C接口包含RX/TX1-2四组差分信号以及两组D+/D-差分信号,总计六对差分线。差分信号线在布线时,要求至少紧邻一个地平面。两侧都紧邻地平面为最佳布局方式。为确保信号质量,应保证差分线在走线过程中的线间距的一致性。差分线长度应尽量等长。当两根线长度相差较大时,可以通过绘制蛇行线来增加短线长度,以确保信号同步和完整性。

CC1/CC2关键引脚的布局

CC1/CC2是两个关键引脚,它们的作用包括:探测连接,区分正反面,区分DFP(下行端口)和UFP(上行端口),以及主从配置Vbus。在走线时,由于它们的重要性,应对这两个引脚进行加粗处理,以确保其稳定性和可靠性。

wKgaomVuoE6AHClTAAFBFZIxmCc065.png

三、Type-C的可制造性优化设计

本文重点来了!

为了确保Type-C接口的可制造性和生产效率,需要对Type-C接口的可制造性设计进行优化,4点优化建议如下:

1、焊盘设计的优化:

对于贴片焊盘,设计应精确地满足目标器件脚位的长、宽和间距的尺寸要求,以确保稳定的焊接效果。对于插件焊盘,引脚孔的大小是关键。孔径过大可能导致插件松动,而孔径过小则可能使插件难以插入。建议根据目标器件的引脚尺寸确定合适的孔径。

2、阻抗叠层设计的考虑:

为了减少信号传输过程中的损耗和干扰,阻抗叠层设计是关键。电路板的设计师需要合理地选择线路板的层数、阻抗线宽线距和介质厚度,以确保满足阻抗的要求值。这样的设计能够确保信号的稳定性和完整性。

3、线宽、线距设计的成本与生产效率考量:

在设计Type-C接口的线宽和线距时,除了满足电气性能外,还需要考虑到制造成本、维护成本、生产效率以及产品的良品率。过细的线宽可能增加生产难度和成本,而适当的线宽和线距可以提高生产效率并降低不良品率。

4、提前检查设计文件,避免可制造性问题:

华秋DFM是一款可制造性检查的工艺软件,对于Type-C连接器的PCB可制造性,可以检查最小的线宽、线距,焊盘的大小,阻焊桥以及是否漏引脚孔。可以提前预防Type-C连接器的PCB是否存在可制造性问题。

wKgaomVuoGGAVfORAAHlAgjiIvM240.png

结语:

综上所述,Type-C接口的PCB设计要关注电源、数据、控制及电磁兼容,因此合理布局是关键!同时需要优化焊盘、阻抗和线宽提高可制造性。对此,我们可以借助先进软件来提高我们PCB设计与可制造性优化的效率,比如华秋DFM,进而使后续产品生产的效率与良品率得到保证。

华秋DFM软件下载地址(复制到电脑浏览器打开):

https://dfm.elecfans.com/dl/software/hqdfm.zip?from=fsyzlh

● 微信搜索【华秋DFM】公众号,关注获取最新可制造性干货合集


审核编辑 黄宇
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 接口
    +关注

    关注

    33

    文章

    9446

    浏览量

    156145
  • type-c
    +关注

    关注

    556

    文章

    1998

    浏览量

    275112
  • PCB
    PCB
    +关注

    关注

    1

    文章

    2265

    浏览量

    13204
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

    评论

    相关推荐
    热点推荐

    type-c数据线与接口说明

    type-c数据线与接口说明
    发表于 12-08 15:31 0次下载

    应用 I Type-C接口的高速率传输接口防护方案

    、一、应用背景Type-C是一种新的USB接口形式,改变了我们日常连接设备的方式。它采用创新的双面插设计,无需区分正反,轻松一插即可完成连接,从此告别反复插拔的烦恼。除了便捷
    的头像 发表于 10-27 13:36 139次阅读
    应用 I <b class='flag-5'>Type-C</b><b class='flag-5'>接口</b>的高速率传输<b class='flag-5'>接口</b>防护方案

    Type-C接口都有啥功能:看完秒懂

    凭借不分正反和超强兼容的优势,手机笔记本几乎已经全线换用了Type-C接口,曾经顽固的苹果全家桶也已经拥抱Type-C,大多数主板和不少机箱也用上了Type-C
    的头像 发表于 08-30 15:43 3144次阅读

    开箱即用!冠显Type-C评估套件介绍

    固件升级 3// 支持2D/3D切换 4//支持通过按键控制屏幕亮度和音量大小 5//MIPI DSI,支持最大分辨率3840×1920@75Hz TV系列Type-C评估套件真正实现开箱即用,加上丰富的配件包,用户快速地
    发表于 06-20 09:54

    HDMI信号在Type-c接口上是如何分配的?

    关于Type-c 传输HDMI是否有相关案例,资料提供?HDMI信号在Type-c接口上是如何分配的?
    发表于 06-04 08:24

    TYPE-C接口的崛起:全球技术标准化的标志变革

    在近年来,TYPE-C接口逐渐成为电子产品中最常见的连接标准,从手机到笔记本、平板甚至各种家用设备,它几乎覆盖了所有现代电子设备的连接需求。那么,TYPE-C接口的普及是全球统一的技术
    的头像 发表于 02-27 18:20 960次阅读
    <b class='flag-5'>TYPE-C</b><b class='flag-5'>接口</b>的崛起:全球技术标准化的标志<b class='flag-5'>性</b>变革

    Type-C母座的普及:传统接口还能坚持多久?

    Type-C母座作为一种新型的接口技术,在近年来逐渐取代了传统接口,在消费电子、智能设备等领域取得了显著的市场份额。那么,Type-C母座为何能够迅速占领市场?传统
    的头像 发表于 02-26 16:02 1090次阅读
    <b class='flag-5'>Type-C</b>母座的普及:传统<b class='flag-5'>接口</b>还能坚持多久?

    Type-C连接器接口的功能介绍

    Type-C连接器是近年来电子设备连接领域中的一项重要革新,Type-C连接器以卓越的功能和广泛的应用范围迅速成为了连接器市场的主流。本文由连欣科技为大家深入介绍Type-C接口连接器
    的头像 发表于 02-20 11:32 2348次阅读
    <b class='flag-5'>Type-C</b>连接器<b class='flag-5'>接口</b>的功能介绍

    LDR6500如何实现Type-C转DP或DP转Type-C

    随着科技的飞速发展,数字接口技术也在不断演进。在众多接口标准中,Type-C转DP(DisplayPort)技术凭借其出色的兼容、高清视频输出和多功能应用,逐渐成为广大消费者的优选。
    的头像 发表于 02-10 08:45 2073次阅读
    LDR6500如何实现<b class='flag-5'>Type-C</b>转DP或DP转<b class='flag-5'>Type-C</b>

    电动牙刷Type-C接口的芯片保护电路应用方案

    Type-C接口,全称USB Type-C接口,一种USB接口形式,是最新的USB外形标准,Type
    的头像 发表于 01-17 10:16 1006次阅读
    电动牙刷<b class='flag-5'>Type-C</b><b class='flag-5'>接口</b>的芯片保护电路应用方案

    TYPE-C多口适配器方案

    TYPE-C多口适配器是指具有多个Type-C充电接口的适配器,它允许用户同时连接和充电多个设备,极大地提高了充电的便捷和效率。以下是对TYPE-
    的头像 发表于 01-15 09:15 1167次阅读
    <b class='flag-5'>TYPE-C</b>多口适配器方案

    激光焊锡工艺在Type-C接口中的应用

    Implementers Forum制定,在2014年获得苹果、谷歌、英特尔、微软等厂商支持后开始普及。如今,大多数手机制造商也已采用type-c接口type-c
    的头像 发表于 12-20 11:01 1518次阅读

    USB Type-C接口快充协议芯片的特点与发展趋势

    随着智能手机、平板电脑、笔记本电脑及其他便携式设备的普及,USB Type-C接口已经成为主流的连接标准。在这个过程中,USB Type-C接口不仅在数据传输上表现出色,还因其支持高功
    的头像 发表于 12-18 14:36 1798次阅读
    USB <b class='flag-5'>Type-C</b><b class='flag-5'>接口</b>快充协议芯片的特点与发展趋势

    Type-C厂家的环保测试:保障绿色科技的未来

    随着科技的飞速发展,USB Type-C接口逐渐成为各种电子产品中标配的连接标准。由于其高效能、便捷以及广泛的兼容Type-C
    的头像 发表于 12-18 14:27 761次阅读

    Type-C转DP技术揭秘:Alt Mode如何驱动高清视界?

    Type-C转DP:开启高清视界的新篇章 随着科技的飞速发展,数字接口技术也在不断演进。在众多接口标准中,Type-C转DP(DisplayPort)技术凭借其出色的兼容
    的头像 发表于 12-13 16:44 6122次阅读
    <b class='flag-5'>Type-C</b>转DP技术揭秘:Alt Mode如何驱动高清视界?