Bypass-Kondensatoren QFN32 USB3320

[Karl (Gast)]

Hallo Zusammen,

der USB3320 im QFN Gehäuse hat einzig das Thermal Pad in der Mitte als 
GND-Verbindung. Im Anhang sind zwei prinzipiell mögliche 
Layoutvorschläge für Bypass-Kondensatoren.

Der obere platziert den Kondensator auf der Rückseite und verbindet die 
beiden Pins (Masse und Versorgung) dann über die Vias. Diese sind gemäß 
der allgemeinen vorherrschenden Meinung in den Versorgungsleitungen 
suboptimal.

Der untere setzt den Kondensator auf die Oberseite der Platine. Mangels 
verfügbarkeit eines zugänglichen Massepins auf der Oberseite muss diese 
Verbindung auch über ein Via erfolgen. Zusätzlich werden die Leitungen 
länger.

Meiner Meinung nach ist die erste Variante zu bevorzugen, weil 
kompakter. Die Anzahl der Vias im Versorgungspfad bleibt in diesem 
konkreten Fall immer gleich, weil die Versorgungspins zwingend auf zwei 
Ebenen angebunden werden müssen.

VG
Karl

[Karl (Gast)]

Kurzer Nachtrag: Microchip scheint die letztere Variante vorzuschlagen. 
Siehe Punkt 2.6, Seite 3:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/en562708.pdf

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> Karl schrieb:
> der USB3320 im QFN Gehäuse hat einzig das Thermal Pad in der Mitte als
> GND-Verbindung.
Ich kenne solche IC.
> Der obere platziert den Kondensator auf der Rückseite und verbindet die
> beiden Pins (Masse und Versorgung) dann über die Vias. Diese sind gemäß
> der allgemeinen vorherrschenden Meinung in den Versorgungsleitungen
> suboptimal.
Ja was will man machen? Es geht ja nur über Vias.

> Der untere setzt den Kondensator auf die Oberseite der Platine. Mangels
> verfügbarkeit eines zugänglichen Massepins auf der Oberseite muss diese
> Verbindung auch über ein Via erfolgen. Zusätzlich werden die Leitungen
> länger.
> Meiner Meinung nach ist die erste Variante zu bevorzugen, weil
> kompakter. Die Anzahl der Vias im Versorgungspfad bleibt in diesem
> konkreten Fall immer gleich, weil die Versorgungspins zwingend auf zwei
> Ebenen angebunden werden müssen.
Am Ende wird der Unterschie von 3...5mm Leiterzug kaum relevant sein.
Ein Via mehr  macht evtl. mehr aus.
Aber normal sollte man solche Layout wegen der zu erwartenden 
Komplexität und den daraus resultierenden EMV-Probleme mit mind. 4 Lagen 
machen, so dass in den Mittellagen Powerplanes für Masse und 
Betriebsspannung Platz finden. da spielt dann die Plazierung der Kond. 
keine so große Rolle mehr, weil die Impedanz der Powerplanes sehr 
niedrig sein wird.
Dann muß nicht mehr neben jedes IC ein Blockkond. Da ist es dann 
vielmehr wichtig, dass die Verbindungen zu den Powerplanes mögl. 
niedrige Impedanz haben und übe die die Fläche der Powerplanes genügend 
Block-C mit unterschiedlichen Werten verteilt vorhanden sind.

Sonst noch paar allg. Vorschläge:
Setze möglichst mehrere Vias auf die Kühlfläche bzw. deren Rand.
Verbinde diese mit möglichst massiven Leitungen oder besser mit Flächen.
Setze auch an die SV-Pins und auch an die Kond. möglichst dicht mehrere
Vias mit möglichst viel Innenfläche (größere Bohrdurchmesser).
Ziehe auch die SV-Pins mit mögl. massiven Leiterzügen heraus.
Gruß Öletronika

[testtest (Gast)]

Man geht bei sowas davon aus daß in den Innenlagen mindesens eine 
Massefläche existiert. Du haust also mindestens 4 Vias in das Exposed 
Pad und ein Via bei deinem StützKo.

[Karl (Gast)]

Danke für die Antworten. Plane das Layout mit 4 Lagen, von denen die 
erste Innenlage als reine GND-Lage ausgeführt werden wird. Diese wird an 
die 4 großen Vias (manuelles Löten für den Prototyp) im Pad angebunden.

Ich schlussfolgere aus Euren Antworten, dass die Platzierung der 
Stützkondensatoren bei durchgehender Massefläche und großzügig als 
Polygon ausgelegter Versorgungslage etwas an Bedeutung verliert.