盡管現(xiàn)在的EDA工具很強(qiáng)大,但隨著PCB尺寸要求越來(lái)越小,器件密度越來(lái)越高,PCB設(shè)計(jì)的難度并不小。如何實(shí)現(xiàn)PCB高的布通率以及縮短設(shè)計(jì)時(shí)間呢?本 文介紹PCB規(guī)劃、布局和布線的設(shè)計(jì)技巧和要點(diǎn)。 現(xiàn)在PCB設(shè)計(jì)的時(shí)間越來(lái)越短,越來(lái)越小的電路板空間,越來(lái)越高的器件密度,極其苛刻的布局規(guī)則和大尺寸的組件使得設(shè)計(jì)師的工作更加困難。為了解決設(shè)計(jì)上 的困難,加快產(chǎn)品的上市,現(xiàn)在很多廠家傾向于采用專(zhuān)用EDA工具來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB的設(shè)計(jì)。但專(zhuān)用的EDA工具并不能產(chǎn)生理想的結(jié)果,也不能達(dá)到100%的布通率,而且很亂,通常還需花很多時(shí)間完成余下的工作。
現(xiàn)在市面上流行的EDA工具軟件很多,但除了使用的術(shù)語(yǔ)和功能鍵的位置不一樣外都大同小異,如何用這些工具更好地實(shí)現(xiàn)PCB的設(shè)計(jì)呢?在開(kāi)始布線之前對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真的分析以及對(duì)工具軟件進(jìn)行認(rèn)真的設(shè)置將使設(shè)計(jì)更加符合要求。下面是一般的設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟。
設(shè)計(jì)高速系統(tǒng)并不僅僅需要高速元件,更需要天才和仔細(xì)的設(shè)計(jì)方案。設(shè)備模擬方面的重要性與數(shù)字方面是一樣的。在高速系統(tǒng)中,噪聲問(wèn)題是一個(gè)最基本的考慮。高頻會(huì)產(chǎn)生輻射進(jìn)而產(chǎn)生干擾。邊緣極值的速度可以產(chǎn)生振鈴,反射以及串?dāng)_。如果不加抑制的話,這些噪聲會(huì)嚴(yán)重?fù)p害系統(tǒng)的性能。
路板尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計(jì)初期確定。如果設(shè)計(jì)要求使用高密度球柵數(shù)組(BGA)組件,就必須考慮這些器件布線所需要的最少布線層數(shù)。布線層的數(shù)量以及 層疊(stack-up)方式會(huì)直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度,實(shí)現(xiàn)期望的設(shè)計(jì)效果。
多年來(lái),人們總是認(rèn)為電路板層數(shù)越少成本就越低,但是影響電路板的制造成本還有許多其它因素。近幾年來(lái),多層板之間的成本差別已經(jīng)大大減小。在開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)最 好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布,以避免在設(shè)計(jì)臨近結(jié)束時(shí)才發(fā)現(xiàn)有少量信號(hào)不符合已定義的規(guī)則以及空間要求,從而被迫添加新層。在設(shè)計(jì)之前認(rèn)真的規(guī)劃 將減少布線中很多的麻煩。
2設(shè)計(jì)規(guī)則和限制
自動(dòng)布線工具本身并不知道應(yīng)該做些什幺。為完成布線任務(wù),布線工具需要在正確的規(guī)則和限制條件下工作。不同的信號(hào)線有不同的布線要求,要對(duì)所有特殊要求的信 號(hào)線進(jìn)行分類(lèi),不同的設(shè)計(jì)分類(lèi)也不一樣。每個(gè)信號(hào)類(lèi)都應(yīng)該有優(yōu)先級(jí),優(yōu)先級(jí)越高,規(guī)則也越嚴(yán)格。規(guī)則涉及印制線寬度、過(guò)孔的最大數(shù)量、平行度、信號(hào)線之間 的相互影響以及層的限制,這些規(guī)則對(duì)布線工具的性能有很大影響。認(rèn)真考慮設(shè)計(jì)要求是成功布線的重要一步。
3組件的布局
為最優(yōu)化裝配過(guò)程,可制造性設(shè)計(jì)(DFM)規(guī)則會(huì)對(duì)組件布局產(chǎn)生限制。如果裝配部門(mén)允許組件移動(dòng),可以對(duì)電路適當(dāng)優(yōu)化,更便于自動(dòng)布線。所定義的規(guī)則和約束條件會(huì)影響布局設(shè)計(jì)。
在布局時(shí)需考慮布線路徑(roung channel)和過(guò)孔區(qū)域。這些路徑和區(qū)域?qū)υO(shè)計(jì)人員而言是顯而易見(jiàn)的,但自動(dòng)布線工具一次只會(huì)考慮一個(gè)信號(hào),通過(guò)設(shè)置布線約束條件以及設(shè)定可布信號(hào)線的層,可以使布線工具能像設(shè)計(jì)師所設(shè)想的那樣完成布線。
4扇出設(shè)計(jì)
在扇出設(shè)計(jì)階段,要使自動(dòng)布線工具能對(duì)組件引腳進(jìn)行連接,表面貼裝器件的每一個(gè)引腳至少應(yīng)有一個(gè)過(guò)孔,以便在需要更多的連接時(shí),電路板能夠進(jìn)行內(nèi)層連接、在線測(cè)試(ICT)和電路再處理。
為了使自動(dòng)布線工具效率最高,一定要盡可能使用最大的過(guò)孔尺寸和印制線,間隔設(shè)置為50mil較為理想。要采用使布線路徑數(shù)最大的過(guò)孔類(lèi)型。進(jìn)行扇出設(shè)計(jì) 時(shí),要考慮到電路在線測(cè)試問(wèn)題。測(cè)試夾具可能很昂貴,而且通常是在即將投入全面生產(chǎn)時(shí)才會(huì)訂購(gòu),如果這時(shí)候才考慮添加節(jié)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)100%可測(cè)試性就太晚 了。
經(jīng)過(guò)慎重考慮和預(yù)測(cè),電路在線測(cè)試的設(shè)計(jì)可在設(shè)計(jì)初期進(jìn)行,在生產(chǎn)過(guò)程后期實(shí)現(xiàn),根據(jù)布線路徑和電路在線測(cè)試來(lái)確定過(guò)孔扇出類(lèi)型,電源和接地也會(huì)影響到布線 和扇出設(shè)計(jì)。為降低濾波電容器連接線產(chǎn)生的感抗,過(guò)孔應(yīng)盡可能靠近表面貼裝器件的引腳,必要時(shí)可采用手動(dòng)布線,這可能會(huì)對(duì)原來(lái)設(shè)想的布線路徑產(chǎn)生影響,甚 至可能會(huì)導(dǎo)致你重新考慮使用哪種過(guò)孔,因此必須考慮過(guò)孔和引腳感抗間的關(guān)系并設(shè)定過(guò)孔規(guī)格的優(yōu)先級(jí)。
5手動(dòng)布線以及關(guān)鍵信號(hào)的處理
盡管本文主要論述自動(dòng)布線問(wèn)題,但手動(dòng)布線在現(xiàn)在和將來(lái)都是印刷電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)重要過(guò)程。采用手動(dòng)布線有助于自動(dòng)布線工具完成布線工作。如圖2a和圖2b所示,通過(guò)對(duì)挑選出的網(wǎng)絡(luò)(net)進(jìn)行手動(dòng)布線并加以固定,可以形成自動(dòng)布線時(shí)可依據(jù)的路徑。
無(wú)論關(guān)鍵信號(hào)的數(shù)量有多少,首先對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行布線,手動(dòng)布線或結(jié)合自動(dòng)布線工具均可。關(guān)鍵信號(hào)通常必須通過(guò)精心的電路設(shè)計(jì)才能達(dá)到期望的性能。布線完成 后,再由有關(guān)的工程人員來(lái)對(duì)這些信號(hào)布線進(jìn)行檢查,這個(gè)過(guò)程相對(duì)容易得多。檢查通過(guò)后,將這些線固定,然后開(kāi)始對(duì)其余信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)布線。
6自動(dòng)布線
對(duì)關(guān)鍵信號(hào)的布線需要考慮在布線時(shí)控制一些電參數(shù),比如減小分布電感和EMC等,對(duì)于其它信號(hào)的布線也類(lèi)似。所有的EDA廠商都會(huì)提供一種方法來(lái)控制這些參數(shù)。在了解自動(dòng)布線工具有哪些輸入?yún)?shù)以及輸入?yún)?shù)對(duì)布線的影響后,自動(dòng)布線的質(zhì)量在一定程度上可以得到保證。
應(yīng)該采用通用規(guī)則來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)布線。通過(guò)設(shè)置限制條件和禁止布線區(qū)來(lái)限定給定信號(hào)所使用的層以及所用到的過(guò)孔數(shù)量,布線工具就能按照工程師的設(shè)計(jì)思想來(lái) 自動(dòng)布線。如果對(duì)自動(dòng)布線工具所用的層和所布過(guò)孔的數(shù)量不加限制,自動(dòng)布線時(shí)將會(huì)使用到每一層,而且將會(huì)產(chǎn)生很多過(guò)孔。
在設(shè)置好約束條件和應(yīng)用所創(chuàng)建的規(guī)則后,自動(dòng)布線將會(huì)達(dá)到與預(yù)期相近的結(jié)果,當(dāng)然可能還需要進(jìn)行一些整理工作,同時(shí)還需要確保其它信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)布線的空間。在一部分設(shè)計(jì)完成以后,將其固定下來(lái),以防止受到后邊布線過(guò)程的影響。
采用相同的步驟對(duì)其余信號(hào)進(jìn)行布線。布線次數(shù)取決于電路的復(fù)雜性和你所定義的通用規(guī)則的多少。每完成一類(lèi)信號(hào)后,其余網(wǎng)絡(luò)布線的約束條件就會(huì)減少。但隨之而 來(lái)的是很多信號(hào)布線需要手動(dòng)干預(yù)。現(xiàn)在的自動(dòng)布線工具功能非常強(qiáng)大,通常可完成100%的布線。但是當(dāng)自動(dòng)布線工具未完成全部信號(hào)布線時(shí),就需對(duì)余下的信 號(hào)進(jìn)行手動(dòng)布線。
7自動(dòng)布線的設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括:
7.1 略微改變?cè)O(shè)置,試用多種路徑布線;
7.2 保持基本規(guī)則不變,試用不同的布線層、不同的印制線和間隔寬度以及不同線寬、不同類(lèi)型的過(guò)孔如盲孔、埋孔等,觀察這些因素對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果有何影響;
7.3讓布線工具對(duì)那些默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)根據(jù)需要進(jìn)行處理;
7.4信號(hào)越不重要,自動(dòng)布線工具對(duì)其布線的自由度就越大。
8布線的整理
如果你所使用的EDA工具軟件能夠列出信號(hào)的布線長(zhǎng)度,檢查這些數(shù)據(jù),你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些約束條件很少的信號(hào)布線的長(zhǎng)度很長(zhǎng)。這個(gè)問(wèn)題比較容易處理,通過(guò)手動(dòng) 編輯可以縮短信號(hào)布線長(zhǎng)度和減少過(guò)孔數(shù)量。在整理過(guò)程中,你需要判斷出哪些布線合理,哪些布線不合理。同手動(dòng)布線設(shè)計(jì)一樣,自動(dòng)布線設(shè)計(jì)也能在檢查過(guò)程中 進(jìn)行整理和編輯。
9電路板的外觀
以前的設(shè)計(jì)常常注意電路板的視覺(jué)效果,現(xiàn)在不一樣了。自動(dòng)設(shè)計(jì)的電路板不比手動(dòng)設(shè)計(jì)的美觀,但在電子特性上能滿(mǎn)足規(guī)定的要求,而且設(shè)計(jì)的完整性能得到保證。
二:高速PCB設(shè)計(jì)解決EMI問(wèn)題的九大規(guī)則
隨著信號(hào)上升沿時(shí)間的減小,信號(hào)頻率的提高,電子產(chǎn)品的EMI問(wèn)題,也來(lái)越受到電子工程師的光注。高速PCB設(shè)計(jì)的成功,對(duì)EMI的貢獻(xiàn)越來(lái)越受到重視,幾乎60%的EMI問(wèn)題可以通過(guò)高速PCB來(lái)控制解決。做了4年的EMI設(shè)計(jì),一些心得和大家交流、交流。
規(guī)則一高速信號(hào)走線屏蔽規(guī)則
如上圖所示:在高速的PCB設(shè)計(jì)中,時(shí)鐘等關(guān)鍵的高速信號(hào)線,走線需要進(jìn)行屏蔽處理,如果沒(méi)有屏蔽或只屏蔽了部分,都是會(huì)造成EMI的泄漏。建議屏蔽線,每1000mil,打孔接地。
規(guī)則二高速信號(hào)的走線閉環(huán)規(guī)則
由于PCB板的密度越來(lái)越高,很多PCB LAYOUT工程師在走線的過(guò)程中,很容易出現(xiàn)這種失誤,如下圖所示:
由于PCB板的密度越來(lái)越高,很多PCB LAYOUT工程師在走線的過(guò)程中,很容易出現(xiàn)一種失誤,即時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò),在多層的PCB走線的時(shí)候產(chǎn)生了閉環(huán)的結(jié)果,這樣的閉環(huán)結(jié)果將產(chǎn)生環(huán)形天線,增加EMI的輻射強(qiáng)度。
規(guī)則三高速信號(hào)的走線開(kāi)環(huán)規(guī)則
規(guī)則二提到高速信號(hào)的閉環(huán)會(huì)造成EMI輻射,然而開(kāi)環(huán)同樣會(huì)造成EMI輻射。
時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò),在多層的PCB走線的時(shí)候一旦產(chǎn)生了開(kāi)環(huán)的結(jié)果,將產(chǎn)生線形天線,增加EMI的輻射強(qiáng)度。
規(guī)則四高速信號(hào)的特性阻抗連續(xù)規(guī)則
高速信號(hào),在層與層之間切換的時(shí)候必須保證特性阻抗的連續(xù),否則會(huì)增加EMI的輻射。也就是說(shuō),同層的布線的寬度必須連續(xù),不同層的走線阻抗必須連續(xù)。
規(guī)則五高速PCB設(shè)計(jì)的布線方向規(guī)則
相鄰兩層間的走線必須遵循垂直走線的原則,否則會(huì)造成線間的串?dāng)_,增加EMI輻射。
簡(jiǎn)而言之,相鄰的布線層遵循橫平豎垂的布線方向,垂直的布線可以抑制線間的串?dāng)_。
規(guī)則六高速PCB設(shè)計(jì)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)則
在高速PCB設(shè)計(jì)中,線路板特性阻抗的控制和多負(fù)載情況下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),直接決定著產(chǎn)品的成功還是失敗。
圖示為菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu),一般用于幾Mhz的情況下為益。高速PCB設(shè)計(jì)中建議使用后端的星形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。
規(guī)則七走線長(zhǎng)度的諧振規(guī)則
檢查信號(hào)線的長(zhǎng)度和信號(hào)的頻率是否構(gòu)成諧振,即當(dāng)布線長(zhǎng)度為信號(hào)波長(zhǎng)1/4的時(shí)候的整數(shù)倍時(shí),此布線將產(chǎn)生諧振,而諧振就會(huì)輻射電磁波,產(chǎn)生干擾。
規(guī)則八回流路徑規(guī)則
所有的高速信號(hào)必須有良好的回流路徑。盡可能地保證時(shí)鐘等高速信號(hào)的回流路徑最小。否則會(huì)極大的增加輻射,并且輻射的大小和信號(hào)路徑和回流路徑所包圍的面積成正比。
規(guī)則九:器件的退耦電容擺放規(guī)則
退耦電容的擺放的位置非常的重要。擺放不合理根本起不到退耦的效果。其原則是:靠近電源的管腳,并且電容的電源走線和地線所包圍的面積最小。
三、高速PCB設(shè)計(jì)規(guī)則總結(jié)及原因分析
1PCB 時(shí)鐘頻率超過(guò)5MHZ 或信號(hào)上升時(shí)間小于5ns,一般需要使用多層板設(shè)計(jì)。
原因:采用多層板設(shè)計(jì)信號(hào)回路面積能夠得到很好的控制。
2對(duì)于多層板,關(guān)鍵布線層(時(shí)鐘線、總線、接口信號(hào)線、射頻線、復(fù)位信號(hào)線、片選信號(hào)線以及各種控制信號(hào)線等所在層)應(yīng)與完整地平面相鄰,優(yōu)選兩地平面之間。
原因:關(guān)鍵信號(hào)線一般都是強(qiáng)輻射或極其敏感的信號(hào)線,靠近地平面布線能夠使其信號(hào)回路面積減小,減小其輻射強(qiáng)度或提高抗干擾能力。
3對(duì)于單層板,關(guān)鍵信號(hào)線兩側(cè)應(yīng)該包地處理。
原因:關(guān)鍵信號(hào)兩側(cè)包地,一方面可以減小信號(hào)回路面積,另外防止信號(hào)線與其他信號(hào)線之間的串?dāng)_。
4對(duì)于雙層板,關(guān)鍵信號(hào)線的投影平面上有大面積鋪地,或者與單面板一樣包地打孔處理。
原因:與多層板關(guān)鍵信號(hào)靠近地平面相同。
5多層板中,電源平面應(yīng)相對(duì)于其相鄰地平面內(nèi)縮5H-20H(H 為電源和地平面的距離)。
原因:電源平面相對(duì)于其回流地平面內(nèi)縮可以有效抑制邊緣輻射問(wèn)題。
6布線層的投影平面應(yīng)該在其回流平面層區(qū)域內(nèi)。
原因:布線層如果不在回流平面層的投影區(qū)域內(nèi),會(huì)導(dǎo)致邊緣輻射問(wèn)題,并且導(dǎo)致信號(hào)回路面積增大,從而導(dǎo)致差模輻射增大。
7多層板中,單板TOP、BOTTOM 層盡量無(wú)大于50MHZ 的信號(hào)線。
原因:最好將高頻信號(hào)走在兩個(gè)平面層之間,以抑制其對(duì)空間的輻射。
8對(duì)于板級(jí)工作頻率大于50MHz 的單板,若第二層與倒數(shù)第二層為布線層,則TOP 和BOOTTOM 層應(yīng)鋪接地銅箔。
原因:最好將高頻信號(hào)走在兩個(gè)平面層之間,以抑制其對(duì)空間的輻射。
9多層板中,單板主工作電源平面(使用最廣泛的電源平面)應(yīng)與其地平面緊鄰。
原因:電源平面和地平面相鄰可以有效地減小電源電路回路面積。
10在單層板中,電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線。
原因:減小電源電流回路面積。
11在雙層板中,電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線。
原因:減小電源電流回路面積。
12在分層設(shè)計(jì)時(shí),盡量避免布線層相鄰的設(shè)臵。如果無(wú)法避免布線層相鄰,應(yīng)該適當(dāng)拉大兩布線層之間的層間距,縮小布線層與其信號(hào)回路之間的層間距。
原因:相鄰布線層上的平行信號(hào)走線會(huì)導(dǎo)致信號(hào)串?dāng)_。
13相鄰平面層應(yīng)避免其投影平面重疊。
原因:投影重疊時(shí),層與層之間的耦合電容會(huì)導(dǎo)致各層之間的噪聲互相耦合。
14PCB 布局設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分遵守沿信號(hào)流向直線放臵的設(shè)計(jì)原則,盡量避免來(lái)回環(huán)繞。
原因:避免信號(hào)直接耦合,影響信號(hào)質(zhì)量。
15多種模塊電路在同一PCB 上放臵時(shí),數(shù)字電路與模擬電路、高速與低速電路應(yīng)分開(kāi)布局。
原因:避免數(shù)字電路、模擬電路、高速電路以及低速電路之間的互相干擾。
16當(dāng)線路板上同時(shí)存在高、中、低速電路時(shí),應(yīng)該遵從高、中速電路遠(yuǎn)離接口。
原因:避免高頻電路噪聲通過(guò)接口向外輻射。
17存在較大電流變化的單元電路或器件(如電源模塊:的輸入輸出端、風(fēng)扇及繼電器)附近應(yīng)放臵儲(chǔ)能和高頻濾波電容。
原因:儲(chǔ)能電容的存在可以減小大電流回路的回路面積。
18線路板電源輸入口的濾波電路應(yīng)靠近接口放置。
原因:避免已經(jīng)經(jīng)過(guò)了濾波的線路被再次耦合。
19在PCB 板上,接口電路的濾波、防護(hù)以及隔離器件應(yīng)該靠近接口放置。
原因:可以有效的實(shí)現(xiàn)防護(hù)、濾波和隔離的效果。
20如果接口處既有濾波又有防護(hù)電路,應(yīng)該遵從先防護(hù)后濾波的原則。
原因:防護(hù)電路用來(lái)進(jìn)行外來(lái)過(guò)壓和過(guò)流抑制,如果將防護(hù)電路放臵在濾波電路之后,濾波電路會(huì)被過(guò)壓和過(guò)流損壞。
21布局時(shí)要保證濾波電路(濾波器)、隔離以及防護(hù)電路的輸入輸出線不要相互耦合。
原因:上述電路的輸入輸出走線相互耦合時(shí)會(huì)削弱濾波、隔離或防護(hù)效果。
22單板上如果設(shè)計(jì)了接口“干凈地”,則濾波、隔離器件應(yīng)放臵在“干凈地”和工作地之間的隔離帶上。
原因:避免濾波或隔離器件通過(guò)平面層互相耦合,削弱效果。
23“干凈地”上,除了濾波和防護(hù)器件之外,不能放置任何其他器件。
原因:“干凈地”設(shè)計(jì)的目的是保證接口輻射最小,并且“干凈地”極易被外來(lái)干擾耦合,所以“干凈地”上不要有其他無(wú)關(guān)的電路和器件。
24晶體、晶振、繼電器、開(kāi)關(guān)電源等強(qiáng)輻射器件遠(yuǎn)離單板接口連接器至少1000mil。
原因:將干擾會(huì)直接向外輻射或在外出電纜上耦合出電流來(lái)向外輻射。
25敏感電路或器件(如復(fù)位電路、:WATCHDOG 電路等)遠(yuǎn)離單板各邊緣特別是單板接口側(cè)邊緣至少1000mil。
原因:類(lèi)似于單板接口等地方是最容易被外來(lái)干擾(如靜電)耦合的地方,而像復(fù)位電路、看門(mén)狗電路等敏感電路極易引起系統(tǒng)的誤操作。
26為IC 濾波的各濾波電容應(yīng)盡可能靠近芯片的供電管腳放臵。
原因:電容離管腳越近,高頻回路面積越小,從而輻射越小。
27對(duì)于始端串聯(lián)匹配電阻,應(yīng)靠近其信號(hào)輸出端放臵。
原因:始端串聯(lián)匹配電阻的設(shè)計(jì)目的是為了芯片輸出端的輸出阻抗與串聯(lián)電阻的阻抗相加等于走線的特性阻抗,匹配電阻放在末端,無(wú)法滿(mǎn)足上述等式。
28PCB 走線不能有直角或銳角走線。
原因:直角走線導(dǎo)致阻抗不連續(xù),導(dǎo)致信號(hào)發(fā)射,從而產(chǎn)生振鈴或過(guò)沖,形成強(qiáng)烈的EMI 輻射。
29盡可能避免相鄰布線層的層設(shè)臵,無(wú)法避免時(shí),盡量使兩布線層中的走線相互垂直或平行走線長(zhǎng)度小于1000mil。
原因:減小平行走線之間的串?dāng)_。
30如果單板有內(nèi)部信號(hào)走線層,則時(shí)鐘等關(guān)鍵信號(hào)線布在內(nèi)層(優(yōu)先考慮優(yōu)選布線層)。
原因:將關(guān)鍵信號(hào)布在內(nèi)部走線層可以起到屏蔽作用。
31時(shí)鐘線兩側(cè)建議包地線,包地線每隔3000mil 打接地過(guò)孔。
原因:保證包地線上各點(diǎn)電位相等。
32時(shí)鐘、總線、射頻線等關(guān)鍵信號(hào)走線和:其他同層平行走線應(yīng)滿(mǎn)足3W 原則。
原因:避免信號(hào)之間的串?dāng)_。
33電流≥1A 的電源所用的表貼保險(xiǎn)絲、磁珠、電感、鉭電容的焊盤(pán)應(yīng)不不少于兩個(gè)過(guò)孔接到平面層。
原因:減小過(guò)孔等效阻抗。
34差分信號(hào)線應(yīng)同層、等長(zhǎng)、并行走線,保持阻抗一:致,差分線間無(wú)其它走線。
原因:保證差分線對(duì)的共模阻抗相等,提高其抗干擾能力。
35關(guān)鍵信號(hào)走線一定不能跨分割區(qū)走線(包括過(guò)孔、焊盤(pán)導(dǎo)致的參考平面間隙)。
原因:跨分割區(qū)走線會(huì)導(dǎo)致信號(hào)回路面積的增大。
36信號(hào)線跨其回流平面分割地情況不可避免時(shí),建議在信號(hào)跨分割附近采用橋接電容方式處理,電容取值為1nF。
原因:信號(hào)跨分割時(shí),常常會(huì)導(dǎo)致其回路面積增大,采用橋接地方式是人為的為其設(shè)臵信號(hào)回路。
37單板上的濾波器(濾波電路)下方不要有其他無(wú)關(guān)信號(hào)走線。
原因:分布電容會(huì)削弱濾波器的濾波效果。
38濾波器(濾波電路)的輸入、輸出信號(hào)線不能相互平行、交叉走線。
原因:避免濾波前后的走線直接噪聲耦合。
39關(guān)鍵信號(hào)線距參考平面邊沿≥3H(H 為線距離參考平面的高度)。
原因:抑制邊緣輻射效應(yīng)。
40對(duì)于金屬外殼接地元件,應(yīng)在其投影區(qū)的頂層上鋪接地銅皮。
原因:通過(guò)金屬外殼和接地銅皮之間的分布電容來(lái)抑制其對(duì)外輻射和提高抗擾度。
41在單層板或雙層板中,布線時(shí)應(yīng)該注意“回路面積最小化”設(shè)計(jì)。
原因:回路面積越小、回路對(duì)外輻射越小,并且抗干擾能力越強(qiáng)。
42信號(hào)線(特別是關(guān)鍵信號(hào)線)換層時(shí),應(yīng)在其換層過(guò)孔附近設(shè)計(jì)地過(guò)孔。
原因:可以減小信號(hào)回路面積。
43時(shí)鐘線、總線、射頻線等:強(qiáng)輻射信號(hào)線遠(yuǎn)離接口外出信號(hào)線。
原因:避免強(qiáng)輻射信號(hào)線上的干擾耦合到外出信號(hào)線上,向外輻射。
44敏感信號(hào)線如復(fù)位信號(hào)線、片選信號(hào)線、系統(tǒng)控制信號(hào)等遠(yuǎn)離接口外出信號(hào)線。
原因:接口外出信號(hào)線常常帶進(jìn)外來(lái)干擾,耦合到敏感信號(hào)線時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)誤操作。
45在單面板和雙面板中,濾波電容的走線應(yīng)先經(jīng)濾波電容濾波,再到器件管腳。
原因:使電源電壓先經(jīng)過(guò)濾波再給IC 供電,并且IC 回饋給電源的噪聲也會(huì)被電容先濾掉。
46在單面板或雙面板中,如果電源線走線很長(zhǎng),應(yīng)每隔3000mil 對(duì)地加去耦合電容,電容取值為10uF+1000pF。
原因:濾除電源線上地高頻噪聲。
47濾波電容的接地線和接電源線應(yīng)該盡可能粗、短。
原因:等效串聯(lián)電感會(huì)降低電容的諧振頻率,削弱其高頻濾波效果