PCB布線

在遵循信號質(zhì)量、DFM、EMC等規(guī)則要求下，實(shí)現(xiàn)器件管腳間的物理連接設(shè)計(jì)?！季€

PCB布線設(shè)計(jì)是整個PCB設(shè)計(jì)中工作量較大的工序，直接影響著PCB板的性能好壞。布線處理的一些基本要求如下：

1）過孔、線寬、安全間距避免采用極限值。

2）走線到板邊的距離通常情況下需≥2mm，在不能滿足條件的情況下，至少保證不小于20mil。

3）金屬外殼器件下，不允許有過孔、表層走線。

4）盡量為時(shí)鐘信號、高頻信號、敏感信號等關(guān)鍵信號提供專門的布線層，并保證其較小的回路面積。采用屏蔽和加大安全間距等方法，保證信號質(zhì)量。

5）電源層和地層之間的EMC環(huán)境較差，應(yīng)避免布置對干擾敏感的信號線。

6）布線盡可能靠近一個平面，并避免跨分割。若必須跨分割或者無法靠近電源地平面，這些情況允許在低速信號線中存在。

7）平面層和布線層分布對稱，介質(zhì)厚度分布對稱，過孔跨層保持對稱。

8）所有信號線必須倒角，倒角角度為45度，特殊情況除外。 布局的基本原則，與相關(guān)人員溝通以滿足結(jié)構(gòu)、SI、DFM、DFT、EMC方面的特殊要求。珠海印刷PCB推薦

電源電路是一個電子產(chǎn)品的重要組成部分，電源電路設(shè)計(jì)的好壞，將直接影響產(chǎn)品性能的好壞。

電源PCB布局布線的基本原則

1）選擇正確的板層數(shù)量和銅厚。

2）在系統(tǒng)設(shè)計(jì)布局規(guī)劃上，電源電路應(yīng)該盡可能靠近負(fù)載電路。尤其處理器的電源應(yīng)該盡可能的靠近，如果離的遠(yuǎn)，瞬態(tài)響應(yīng)和線路阻抗都可能出現(xiàn)問題。

3）散熱回路應(yīng)該盡可能靠近電源電路以減少熱阻。

4）在有散熱對流的板上，注意大尺寸的被動器件（電感，大電容）布局，不要阻礙芯片和MOSFET的空氣對流。 廣州電源PCB推薦原則上應(yīng)該采用對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對稱的含義包括：介質(zhì)層厚度及種類、銅箔厚度、圖形；

1、輸入端的過孔應(yīng)防止在電容前，輸出端過孔應(yīng)放置電容后，GND的過孔就近擺放。

2、電源對于高速板，需要考慮PI的問題，就是電源完整性的問題，這個做仿真可以測出來。

3、電源完整性，對于高速板，對層疊也要有一定的要求，可以按照前人的經(jīng)驗(yàn)套模版，或者是用SI9000算阻抗，自己設(shè)計(jì)層疊，然后與板廠進(jìn)行溝通，得到合理的結(jié)果。4、對于電源層的分割，分割都是板子的中心電源。什么是中心電源，就是一些電源電流大，數(shù)量多的那種。一個平面，至多不能超過分割3個電源。需要考慮的是，分割不能夠出現(xiàn)載流瓶頸。

5、當(dāng)存在數(shù)字地和模擬地的時(shí)候，需要分別的進(jìn)行鋪銅處理，常用是使用零歐姆的電阻或者是磁珠進(jìn)行跨接，并且打上適量的過孔，不能對其他信號有干擾。

6、在層疊設(shè)置的時(shí)候，需要滿足20H的原則，就是電源平面比地平面內(nèi)縮20mil，如果板子足夠大，可以30-50mil進(jìn)行調(diào)整。并且在內(nèi)縮的部分打上適量的地過孔。（100-150mil的等間距）

高速信號的完整性主要與阻抗、傳輸線損耗及時(shí)延一致性有關(guān)，在接收端能接收到合適的波形及眼圖就可算為信號完整性得到保證，故高速數(shù)字電路的PCB材料選擇的主要參數(shù)指標(biāo)就是Dk、Df、損耗等。無論是模擬電路還是數(shù)字電路，PCB材料的介電常數(shù)Dk是材料選用的一個重要參數(shù)，因?yàn)镈k值與應(yīng)用于該材料的實(shí)際電路阻抗值關(guān)系密不可分。當(dāng)PCB材料的Dk值變化時(shí)，無論是隨頻率變化還是隨溫度變化，電路的傳輸線阻抗都會產(chǎn)生意想不到的變化，進(jìn)而對高速數(shù)字電路的信號傳輸性能造成不利的影響。如果PCB材料的Dk對不同頻率的諧波成分呈現(xiàn)不同值，阻抗也隨之在不同頻率下出現(xiàn)不同的阻值，Dk值和阻抗的非預(yù)期改變，將導(dǎo)致諧波成分產(chǎn)生一定程度的損耗和頻率偏移，會使高速數(shù)字信號的模擬諧波成分產(chǎn)生失真，進(jìn)而使信號的完整性下降。與Dk值密切相關(guān)的色散也是材料的一種特性，Dk值隨頻率變化越小，色散就越小，對高速數(shù)字電路應(yīng)用就越好。介質(zhì)材料的極化，材料的損耗以及高頻段銅導(dǎo)體的表面粗糙度等各種不同因素都會引起電路的色散。所以高速材料的Dk值要求穩(wěn)定，在不同頻率段和溫度下，其變化波動越小越好。POWER隔離區(qū)越大越好，考慮PCB 上的過孔密度，一般為D1=D2+0.41；

作為一名合格的PCB設(shè)計(jì)工程師，我們不僅要掌握高速PCB設(shè)計(jì)技能，還需要對其他相關(guān)知識有所了解，比如高速PCB材料的選擇。這是因?yàn)?，PCB材料的選擇錯誤也會對高速數(shù)字電路的信號傳輸性能造成不良影響。一般高速PCB材料要求如下：1、低損耗、耐CAF/耐熱性及機(jī)械韌（粘）性（可靠性好）2、穩(wěn)定的Dk/Df參數(shù)（隨頻率及環(huán)境變化系數(shù)小）3、材料厚度及膠含量公差小（阻抗控制好）4、低銅箔表面粗糙度（減小損耗）5、盡量選擇平整開窗小的玻纖布（減小skew和損耗）信號線的阻抗匹配；與其他信號線的空間隔離；對于數(shù)字高頻信號，差分線效果會更好。常州焊接PCB設(shè)計(jì)

白色是默認(rèn)的絲印油墨顏色，如有特殊需求，需要在PCB鉆孔圖文件中說明。珠海印刷PCB推薦

一些高速PCB設(shè)計(jì)的規(guī)則分析

對于多層板，關(guān)鍵布線層（時(shí)鐘線、總線、接口信號線、射頻線、復(fù)位信號線、片選信號線以及各種控制信號線等所在層）應(yīng)與完整地平面相鄰，兩地平面之間。

原因分析：關(guān)鍵信號線一般都是強(qiáng)輻射或極其敏感的信號線，靠近地平面布線能夠使其信號回路面積減小，減小其輻射強(qiáng)度或提高抗干擾能力。

關(guān)鍵信號走線一定不能跨分割區(qū)走線（包括過孔、焊盤導(dǎo)致的參考平面間隙）。

原因分析：跨分割區(qū)走線會導(dǎo)致信號回路面積的增大。 珠海印刷PCB推薦

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