PCB布線(xiàn)，即鋪設(shè)通電信號(hào)的道路以連接各個(gè)器件，這就好比通過(guò)修路來(lái)連接各個(gè)城市通車(chē)。在PCB設(shè)計(jì)中，布線(xiàn)是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟，同時(shí)也是技巧最細(xì)、限定最高的步驟，甚至有些有經(jīng)驗(yàn)的工程師也對(duì)布線(xiàn)頗為頭疼。下面是PCB布線(xiàn)的一些常用規(guī)則，無(wú)論你是小白還是已入行的工程師，都應(yīng)該掌握。

PCB布線(xiàn)常用規(guī)則

1、走線(xiàn)的方向控制規(guī)則

輸入和輸出端的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)盡量避免相鄰平行。在 PCB 布線(xiàn)時(shí)，相鄰層的走線(xiàn)方向成正交結(jié)構(gòu)，避免將不同的信號(hào)線(xiàn)在相鄰層走成同一方向，以減少不必要的層間竄擾。當(dāng) PCB 布線(xiàn)受到結(jié)構(gòu)限制（如某些背板）難以避免出現(xiàn)平行布線(xiàn)時(shí)，特別是在信號(hào)速率較高時(shí)，應(yīng)考慮用地平面隔離各布線(xiàn)層，用地線(xiàn)隔離各信號(hào)線(xiàn)。相鄰層的走線(xiàn)方向示意圖如下圖。

2、走線(xiàn)的開(kāi)環(huán)檢查規(guī)則

在PCB布線(xiàn)時(shí)，為了避免布線(xiàn)產(chǎn)生的“天線(xiàn)效應(yīng)”，減少不必要的干擾輻射和接收，一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線(xiàn)形式，否則可能帶來(lái)不可預(yù)知的結(jié)果。

3、走線(xiàn)長(zhǎng)度控制規(guī)則

即短線(xiàn)規(guī)則，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量讓布線(xiàn)長(zhǎng)度盡量短，以減少由于走線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的干擾問(wèn)題，特別是一些重要信號(hào)線(xiàn)，如時(shí)鐘線(xiàn)，務(wù)必將其振蕩器放在離器件很近的地方。對(duì)驅(qū)動(dòng)多個(gè)器件的情況，應(yīng)根據(jù)具體情況決定采用何種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

4、阻抗匹配檢查規(guī)則

同一網(wǎng)絡(luò)的布線(xiàn)寬度應(yīng)保持一致，線(xiàn)寬的變化會(huì)造成線(xiàn)路特性阻抗的不均勻，當(dāng)傳輸?shù)乃俣容^高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量避免這種情況。在某些條件下，如接插件引出線(xiàn)，BGA封裝的引出線(xiàn)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)時(shí)，可能無(wú)法避免線(xiàn)寬的變化，應(yīng)該盡量減少中間不一致部分的有效長(zhǎng)度。

5、倒角規(guī)則

在PCB布線(xiàn)時(shí),走線(xiàn)拐彎是不可避免的,當(dāng)走線(xiàn)出現(xiàn)直角拐角時(shí),在拐角處會(huì)產(chǎn)生額外的寄生電容和寄生電感?走線(xiàn)拐彎的拐角應(yīng)避免設(shè)計(jì)成銳角和直角形式,以免產(chǎn)生不必要的輻射,同時(shí)銳角和直角形式的工藝性能也不好?要求所有線(xiàn)與線(xiàn)的夾角應(yīng)大于等于135°?在走線(xiàn)確實(shí)需要直角拐角的情況下,可以采取兩種改進(jìn)方法:一種是將90°拐角變成兩個(gè)45°拐角;另一種是采用圓角?圓角方式是最好的,45°拐角可以用到10GHz頻率上?對(duì)于45°拐角走線(xiàn),拐角長(zhǎng)度最好滿(mǎn)足L≥3W?

6、器件去耦規(guī)則

A.在印制版上增加必要的去耦電容，濾除電源上的干擾信號(hào)，使電源信號(hào)穩(wěn)定。在多層板中，對(duì)去耦電容的位置一般要求不太高，但對(duì)雙層板，去藕電容的布局及電源的布線(xiàn)方式將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有時(shí)甚至關(guān)系到設(shè)計(jì)的成敗。

B.在雙層板設(shè)計(jì)中，一般應(yīng)該使電流先經(jīng)過(guò)濾波電容濾波再供器件使用。

C.在高速電路設(shè)計(jì)中，能否正確地使用去耦電容，關(guān)系到整個(gè)板的穩(wěn)定性。

7、3W規(guī)則

為了減少線(xiàn)間串?dāng)_，應(yīng)保證線(xiàn)間距足夠大，當(dāng)線(xiàn)中心間距不少于3倍線(xiàn)寬時(shí)，則可保持70%的電場(chǎng)不互相干擾，稱(chēng)為3W規(guī)則。如要達(dá)到98%的電場(chǎng)不互相干擾，可使用10W的間距。

8、地線(xiàn)回路規(guī)則

環(huán)路最小規(guī)則，即信號(hào)線(xiàn)與其回路構(gòu)成的環(huán)面積要盡可能小，環(huán)面積越小，對(duì)外的輻射越少，接收外界的干擾也越小。

9、屏蔽保護(hù)

對(duì)應(yīng)地線(xiàn)回路規(guī)則，實(shí)際上也是為了盡量減小信號(hào)的回路面積，多見(jiàn)于一些比較重要的信號(hào)，如時(shí)鐘信號(hào)，同步信號(hào)；對(duì)一些特別重要，頻率特別高的信號(hào)，應(yīng)該考慮采用銅軸電纜屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即將所布的線(xiàn)上下左右用地線(xiàn)隔離，而且還要考慮好如何有效的讓屏蔽地與實(shí)際地平面有效結(jié)合。

10、走線(xiàn)的諧振規(guī)則

主要針對(duì)高頻信號(hào)設(shè)計(jì)而言，即布線(xiàn)長(zhǎng)度不得與其波長(zhǎng)成整數(shù)倍關(guān)系，以免產(chǎn)生諧振現(xiàn)象。

為了幫助大家更好的理解高速電路布局布線(xiàn)，上市公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，具有十幾年工作經(jīng)驗(yàn)的資深硬件教育白紀(jì)龍講師8月28日下周三晚上8：00進(jìn)行第9期直播《高速電路布線(xiàn)總體和細(xì)節(jié)考量》課程。

本次系列直播正是基于這些痛點(diǎn)讓大家對(duì)多層高速PCB的設(shè)計(jì)知其然知其所以然，同時(shí)會(huì)結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品一一闡明告訴大家在進(jìn)行多層高速PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)遇到哪些坑，應(yīng)該遵循哪些規(guī)則，應(yīng)該使用什么樣的套路，最后讓大家不再談高速PCB而色變。