PCB布線你了解哪一些知識

在PCB設計中，布線是完成產品設計的重要步驟，PCB走線的好壞直接影響整個系統的性能，布線在高速PCB設計中是至關重要的。布線的設計過程限定高，技巧細、工作量大。PCB布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。

PCB 板的設計過程是一個復雜的過程，要想很好地掌握它，需電子愛好者自已去體會， 才能得到其中的真諦。下面將針對實際布線中可能遇到的一些情況，分析其合理性，并給出一些比較優(yōu)化的走線策略。

PCB走線幾點經驗

1、輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行， 以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離；兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產生寄生耦合。

2、地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：8mil～12mil；電源線為50mil～100mil。對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路， 即構成一個地網來使用（模擬電路的地不能這樣使用）

3、可以用一些孤島銅，然后將其連接到地平面上。

4、在PCB板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數字地與模擬地有一點短接，請注意，只有一個連接點。也有在PCB上不共地的，這由系統設計來決定。

5、實在沒地方布線，可考慮布在VCC層，其次考慮GND層。

6、標準元器件兩腿之間的距離為100mil（2.54mm），所以網格系統的基礎一般就定為100mil（2.54 mm）或小于100mil的整倍數，如：50mil、25mil、20mil等。一般布局時選擇50mil網格，布線選擇5mil網格，孔距和器件距離設為25mil（讓器件之間可以走線） 7、我認為，蛇形走線就是單單為了長度匹配?。‰姼?，濾波我覺得不會用這么笨的方法。 8、板邊的鋪銅要距離板邊20mil。

9、PCB 板上延時為 0.167ns/inch.。但是，如果過孔多，器件管腳多，網線上設置的約束多，延時將增大。

10、線徑越寬，距電源/地越近，或隔離層的介電常數越高，特征阻抗就越小。

11、PCB板上的走線可等效為串聯和并聯的電容、電阻和電感結構。串聯電阻的典型值0.25-0.55 ohms/英尺。并聯電阻阻值通常很高。

12、如果采用CMOS或TTL電路進行設計，工作頻率小于10MHz，布線長度應不大于7英寸。工作頻率在50MHz布線長度應不大于1.5英寸。如果工作頻率達到或超過75MHz布線長度應在1英寸。

13、任何高速和高功耗的器件應盡量放置在一起以減少電源電壓瞬時過沖。

14、只有在走網絡飛線時，用*切換層時，才會自動加上Via。在執(zhí)行Place Line時，換層時不會自動加上Via。

15、在走線前修改線寬的方法。在執(zhí)行走線命令，并按下起始點后，在屏幕右下角會顯示Track Width，這是當前線寬。此時可按Tab鍵修改線寬。而此線寬一直保持到下次走線時修改線寬。這個功能類似于DOS版的Current Track。

注意：走網絡飛線是Interactively Route Connections（也即菜單中的Place/Interactive Routing），直接走線是Place Lines（即菜單中的Place/Line）， 二者走線的線寬參數是不一樣的，要分別設置。

PCB走線幾種方式

1． 直角走線

直角走線一般是PCB布線中要求盡量避免的情況，也幾乎成為衡量布線好壞的標準之一，直角走線會使傳輸線的線寬發(fā)生變化，造成阻抗的不連續(xù)。其實不光是直角走線，頓角，銳角走線都可能會造成阻抗變化的情況。

直角走線的對信號的影響就是主要體現在三個方面：

一是拐角可以等效為傳輸線上的容性 負載，減緩上升時間；

二是阻抗不連續(xù)會造成信號的反射；

三是直角尖端產生的EMI。

2． 差分走線

差分信號在高速電路設計中的應用越來越廣泛，電路中最關鍵的信號往往都要采用差分結構設計，差分信號，就是驅動端發(fā)送兩個等值、反相的信號，接收端通過比較這兩 個電壓的差值來判斷邏輯狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號的那一對走線就稱為差分 走線。差分信號和普通的單端信號走線相比，最明顯的優(yōu)勢體現在抗干擾能力強、能有效抑制EMI、時序定位精確。

對于PCB工程師來說，最關注的還是如何確保在實際走線中能完全發(fā)揮差分走線的這些優(yōu)勢。也許只要是接觸過Layout的人都會了解差分走線的一般要求，那就是“等長、等距” 。等長是為了保證兩個差分信號時刻保持相反極性，減少共模分量；等距則主要是為了保 證兩者差分阻抗一致，減少反射?！氨M量靠近原則”有時候也是差分走線的要求之一。但所有這些規(guī)則都不是用來生搬硬套的，不少工程師似乎還不了解高速差分信號傳輸的本質。下面重點討論一下PCB差分信號設計中幾個常見的誤區(qū)。

誤區(qū)一：認為差分信號不需要地平面作為回流路徑，或者認為差分走線彼此為對方提供回 流途徑。

誤區(qū)二：認為保持等間距比匹配線長更重要。PCB差分走線的設計中最重要的規(guī)則就是匹配線長，其它的規(guī)則都可以根據 設計要求和實際應用進行靈活處理。

誤區(qū)三：認為差分走線一定要靠的很近。讓差分走線靠近無非是為了增強他們的耦合，既 可以提高對噪聲的免疫力，還能充分利用磁場的相反極性來抵消對外界的電磁干擾。如果能保證讓它們得到充分的屏蔽，不受外界干擾，那么我們也就不需要再讓通過彼此的強耦合達到抗干擾和抑制EMI的目的了。增大與其它信號走線的間距是最基本的途徑之一。

3． 蛇形線

蛇形線是Layout中經常使用的一類走線方式。其主要目的就是為了調節(jié)延時，滿足系統時序設計要求。設計者首先要有這樣的認識：蛇形線會破壞信號質量，改變傳輸延時，布線時要盡量避免使用。但實際設計中，為了保證信號有足夠的保持時間，或者減小同組信號 之間的時間偏移，往往不得不故意進行繞線。信號在蛇形走線上傳輸時，相互平行的線段之間會發(fā)生耦合，呈差模形式，S越小，Lp越大，則耦合程度也越大?？赡軙е聜鬏斞訒r減小，以及由于串擾而大大降低信號的質量。

下面是給Layout工程師處理蛇形線時的幾點建議：

1． 盡量增加平行線段的距離（S），至少大于3H，H指信號走線到參考平面的距離。通俗 的說就是繞大彎走線，只要S足夠大，就幾乎能完全避免相互的耦合效應。

2． 減小耦合長度Lp，當兩倍的Lp延時接近或超過信號上升時間時，產生的串擾將達到飽 和。

3． 帶狀線（Strip-Line）或者埋式微帶線（Embedded Micro-strip）的蛇形線引起的信 號傳輸延時小于微帶走線（Micro-strip）。理論上，帶狀線不會因為差模串擾影響傳輸 速率。4． 高速以及對時序要求較為嚴格的信號線，盡量不要走蛇形線，尤其不能在小范圍內蜿 蜒走線。

5． 可以經常采用任意角度的蛇形走線，如圖1-8-20中的C結構，能有效的減少相互間的 耦合。

6． 高速PCB設計中，蛇形線沒有所謂濾波或抗干擾的能力，只可能降低信號質量，所以 只作時序匹配之用而無其它目的。

7． 有時可以考慮螺旋走線的方式進行繞線。

來源：中國電子網