
RK3566最小系统(四层板)
简介
菜鸡的RK3566最小系统,纯手工焊接,仅作经验分享。
简介:菜鸡的RK3566最小系统,纯手工焊接,仅作经验分享。开源协议
:GPL 3.0
(未经作者授权,禁止转载)描述
一、前言
1、笔者是刚刚接触 PCB 的萌新,原理图和 PCB 大家当作个乐子看看就行了,不建议直接下单打板。
2、本文更多是分享笔者在设计过程中的一些心得和遇到的一些坑。
二、参数细节
1、主控:RK3566(SCBTFHV49,C 版本)
2、PMIC:RK809-5、TCS4525
3、内存:三星 LPDDR4-2G(K4F6E3S4HM-MGCJ)
4、WIFI:AP6212
5、存储:SD卡启动,未使用 EMMC
6、4层 Layout,阻抗叠层 3313
7、镜像:泰山派 ubuntu20.04_hdmi_20231130_update.img (应该是这个,不太记得了)
三、原理图设计细节
这里没有特别的要求,主要就是不画错就行了。
然后要搞清各个 IO 域的供电电压到底用 3.3V 还是 1.8V,要依据你烧录的镜像文件或者自己编译的镜像里面 IO 电压是怎么设置的。例如香橙派 3B 和泰山派的 IO 电源配置就是不一样的,如果你按照泰山派的原理图去画板子,但实际烧录的是香橙派的镜像,就很容易出问题。所以还是建议照抄泰山派的原理图。
另外,你有时间的话,还是建议自己创建一个 RK3566、RK809-5 的原理图封装,这样画原理图会更加清晰,不容易搞错。当然,自己绘制封装一定要仔细检查引脚顺序之类的。
【一坨】
四、PCB设计细节
随便画的,笔者没这个水平和资格,怕误人子弟,这部分就不多建议了。建议多参考泰山派、瑞芯微等官方的 Demo 板。学习 DCDC(远端反馈)、LPDDR4(回流过孔、包地、3W、同组同层、组内等长)、WIFI 天线(隔层参考)等布局技巧。
五、焊接细节
5.1 相关设备
1、烙铁:正点原子 T12
2、风枪:谊华 858D
3、锡膏:忘记了。。。
4、助焊剂:凯利顺 KL558(无铅无卤、针头)
5、锡丝:白猴(63%有铅)
6、万用表:福禄克17B+
7、洗板水:维修佬850升级版
7、镊子、海绵、餐巾纸、刮锡刀、吸锡带等其他材料
5.2 RK809-5(QFN)焊接细节(仅代表个人意见)
以 SOP 封装为例,手工烙铁焊接和SMT焊接的最大区别在于,烙铁焊接时,是将芯片贴在焊盘上,从引脚边上上锡,而 SMT 是先用钢网刷锡浆,在焊盘上预留一层锡,再将芯片放置再上面,相当于是锡膏将芯片顶起来了。因此烙铁焊和 SMT 贴片从外观上看起来会有很大区别。(此图片来源于网络,侵删)
需要注意的是,QFN 焊盘中间 PAD 区域的锡膏的控制极为重要。锡膏挤多了,QFN 容易浮空,导致抬高过多,容易虚焊;锡膏挤少了,QFN 会牢牢吸附在焊盘上,不容推动和自动归位。适当的锡膏量,在用镊子轻推时,芯片会稍稍移动,撤开后会自动复位。
另外,锡膏不能太干,太久不用的锡膏缺少助焊剂,芯片和焊盘容易不上锡。在焊接完成后,如果有稍微连锡不用担心,使用小刀头烙铁拖一下 QFN 侧面就行。注意是小刀头烙铁,烙铁头太大不容易与 QFN 接触。(此图片来源于网络,侵删)
5.3 BGA焊接细节
1、植球细节
锡膏要干,针筒需挤在餐巾纸上,吸干上面的助焊剂。
刮锡完成后,记得用餐巾纸轻微擦拭植锡钢网表面,去除残余的锡。
加热完成后,如果未及时取下钢网,芯片取不下来的话,可以尝试加些洗板水取出。注意,如果有明显较大锡球的话,不建议硬拽,容易使芯片焊盘脱落,可以用烙铁移除。
如果一次性只完成一半植球,还有一些没有植好的,可以用烙铁移除这部分区域的锡球,重新贴钢网植球。
【推荐视频】
CPU植锡教程,你学会了吗?
https://www.bilibili.com/video/BV125CzBtEKg/?spm_id_from=333.1387.favlist.content.click&vd_source=e8f452a07f36bcbcdce084be68194906
这个视频我个人认为是讲解较为详细的,很多细节性的问题都提到了。另外,建议多看看QFN、BGA等焊接的教程,学会从这些教程中找到共同点。别忘记翻评论区,有的网友也会分享他的焊接技巧。
2、焊接细节
我是按以下步骤进行(个人经验):
2.1 空板焊盘上锡,用烙铁加一坨锡给每个焊盘上锡,可以使用风枪预热焊盘,方便上锡(PCB设计时,不建议 GND 全铺铜直连,会导致焊接时散热过快,个人看法)。
2.2 确保每个焊盘都上锡后,使用吸锡带+助焊剂+烙铁的形式,吸除焊盘表面的锡,这一步不要太暴力,要轻轻地,不然容易导致阻焊层脱落,推荐使用助焊剂。吸锡完成后,洗板水+海绵清洗焊盘(不推荐用棉球,容易有棉丝残留),手指轻轻触摸,确保每个焊盘都光滑,没有锡残留导致的突起(如果有,重复拖锡步骤)。
2.3 使用风枪对焊盘进行预热,建议风枪打圈,将四周附近都加热到。
2.4 加热完后,尽快给焊盘涂一层助焊剂,注意助焊剂不要挤很多,否则会导致焊接时芯片乱跑,像护手霜那样轻轻抹一层就行了。芯片植完球后,也轻轻抹一层助焊剂。(在加热完后抹助焊剂,是为了防止加热导致助焊剂挥发)
2.5 将芯片摆放到正确位置,之后用风枪进行加热。风枪的风速不建议太高,中等就行,风速太高容易吹跑芯片和压爆锡珠。温度控制在 350-400 左右就行,具体看个人经验和风枪特点。风枪要用旋风,风嘴要大,尽可能覆盖整个芯片。
2.6 加热一段时间后(1-2分钟),可以用镊子轻轻推芯片的一个脚,如果有推动和复位的迹象,就说明焊接完成了。推动过程中,也需要持续对芯片进行加热。
2.7 焊接完成后,不要急于移动 PCB,推荐自然降温冷却。不建议用风扇从侧面进行降温,容易导致散热不均,一边翘起。可以从上往下垂直散热。
六、关键元器件采购
RK3566:淘宝,28元
内存:咸鱼,二手,25元(现在的肯定不是这个价格了,你懂的doge)
RK809-5:咸鱼,代理2025年全新,8.5元(在此十分感谢这位代理的支持)
七、实物展示
焊接效果(飞线是因为原理图 RK809-5 的 IIC 画反了。。。)
启动信息(泰山派镜像)
逛个B站(需主动散热)
八、注意事项
1、板子实际运行时,还是推荐加散热片和风扇的。不管是我的板子,还是香橙派,被动散热时高负载状态下都会重启。所以如果你遇到板子开机成功,但是运行一会就重启的情况,可以怀疑散热的问题,一般加个风扇就能解决。
2、焊接时,优先焊接电源部分,确保RK809-5、TCS4525等供电输出正常,才能焊接主控,不然后果你懂的555。
3、主控焊接完成后,在上电前必须使用万用表的二极管档查看各路电源到 GND 的值,不为 0 就行。这里切记要用二极管档,因为有几路供电用蜂鸣档也会报警,但是用二极管档时,“阻值”显示为17左右,属于正常现象(你问我为什么正常?我只能说板子能正常跑,而且香橙派的板子也是这个阻值doge)。
4、购买内存等二手器件时,尽量挑选那种专业做内存销售的卖家,有那种承诺翻新植好球、上机过测试的更好。
5、
问:我如何判断自己能否焊接 0201 和 BGA?
答:当你能熟练焊接 0402,且非常乐意在板子上广泛使用 0402 时,你就可以尝试 0201 和 BGA了。
九、推荐的资料
以下资料在设计过程中非常重要,版本肯定越新越好,至于你能拿到多新的版本,就看你自己能力了doge。由于版权原因,笔者不敢分享出来,大家只能自行收集了。
学会收集资料,也是一种能力的体现。
悄悄话:万能群友分享、某"海鲜市场"、某搜索引擎
1、RK3566 硬件设计指南.pdf(必看)
介绍了有关 RK3566 设计所有注意事项,认真看完,基本最小系统就没什么问题了。
2、RK3588 硬件设计指南.pdf(推荐看)
其中后半部分介绍了相关外围电路 PCB 设计的细节,有助于 PCB 设计。
3、Rockchip_Support_List_DDR_Ver3.24.pdf(必看)
介绍了 RK 几乎全系列产品推荐的DDR型号,在 DDR 实物选型时,推荐使用上面推荐的型号,尽量选择那种经过测试、已经广泛量产、很稳定的 DDR。
4、RKeMMCSupportList Ver2.34.pdf
这个笔者没用过,因为 RK3566 的方案上没有用到 EMMC,后续的 RK3588 会使用到,等测试了再说(挖坑ing)。如果你需要使用 EMMC,可以看看这个文档。
5、RK 官方设计文件(建议看)
可以参考其原理图设计以及PCB相关布局,简单做一个参考。
十、最后想说的话
1、谁不想多加几层,走线方便点;谁不想减小过孔大小,让铜皮铺进去;谁不想用一阶、二阶 HDI;谁不想内层铜厚加到1oz,不至于要铺两层 PWR;可是。。。。。。
笔者只是一个双非菜鸡,这板子过不了 EMI,静电一打估计就寄,没有量产验证、没有压力测试,只是把线连起来罢了。
2、在此感谢以下无偿分享(星星代表帮助程度,并不意味着他们的资料不优秀,只是我没用上,嗐)
⭐野火(相关系列产品的原理图开源)
⭐⭐⭐香橙派(相关系列产品的原理图)
⭐⭐⭐⭐立创(泰山派资料开源以及相关直播教程)
⭐⭐⭐⭐⭐嘉立创(提供了免费打样的机会)
⭐⭐⭐各位神通广大的网友
设计图
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暂无BOM
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