一文读懂PCB布线要求

2019-05-16 17:07:36 来源:muRata
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盲目的拉线,拉了也是白拉!
 
有些小伙伴在pcb布线时,板子到手就是干,由于前期分析工作做的不足或者没做,导致后期处理时举步维艰。比如电源线、杂线拉完了,却漏掉一组重要的信号线,导致这组线没办法同组同层,甚至都没有完整的参考平面,需要对前面的布线工作做大修改才能完成,费时费力。如果将PCB板比作我们的城市,元器件就像鳞次栉比的各类建筑,信号线便是城里的大街小巷、天桥环岛,每条道路的出现都是有它的详细规划,布线亦是如此。
 
1.布线优先次序要求
a) 关键信号线优先:电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先。
 
b) 布线密度优先原则:从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。
 
c) 关键信号处理注意事项:尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层,并保证其最小的回路面积。必要时应采取屏蔽和加大安全间距等方法。保证信号质量。
 
d) 有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上,须避免其信号跨分割。
 
2. 布线窜扰控制
a) 3W原则释义
 
线与线之间的距离保持3倍线宽。是为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,如果线中心距不少于3倍线宽时,则可保持70%的线间电场不互相干扰,称为3W规则。
 
 
b) 窜扰控制:串扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰,主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是:
 
i. 加大平行布线的间距,遵循3W规则;
 
ii. 在平行线间插入接地的隔离线
 
iii. 减小布线层与地平面的距离。
 
3. 布线的一般规则要求
a) 相邻平面走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线。
 
 
b) 小的分立器件走线须对称,密间距的SMT焊盘引线应从焊盘外部连接,不允许在焊盘中间直接连接。
 
 
c) 环路最小规则,即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。
 
 
d) 走线不允许出现STUB。
 
 
e) 同一网络的布线宽度应保持一致,线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀,当传输的速度较高时会产生反射。在某些条件下,如接插件引出线,BGA封装的引出线类似的结构时,因间距过小可能无法避免线宽的变化,应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。
 
 
f) 防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题,自环将引起辐射干扰。 
 
 
g) PCB设计中应避免产生锐角和直角,产生不必要的辐射,同时PCB生产工艺性能也不好。
 
 
 
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