在PCB設計中,布線是將電路原理圖轉化為物理板上的“銅線大網”,它直接影響信號完整性、EMI/EMC表現以及可制造性。本文結合行業最佳實踐,從信號、功率、高速設計以及測試可制造性等多角度,聊聊PCB布線那些不可忽視的細節。
一、布線前的準備
1. 合理元件布局
布線前先把元件按功能區分區擺放:數字、模擬、電源、接口等盡量分區,避免“信號跑斷頭”又擁擠。
2. 定義層疊結構
確定內層信號和電源/地平面的位置,保證關鍵走線旁有連續的參考平面。
二、信號完整性與串擾控制
1. 最短、最直接路徑
對于普通信號線,越短越好,盡量保持直線,減少回路面積。
2. 避免平行走線
平行線間易產生串擾,若必須交叉,請垂直交叉或增加間距。
3. 分區隔離
開關電源、射頻、高速數字與敏感模擬信號保持合適隔離。
三、高速信號布線要點
1. 折彎角度
避免銳角(90°),優先使用135°折彎,以減少信號反射和電磁輻射。
2. 線長匹配
時鐘、差分對和總線信號要做長度匹配,確保延遲一致。
3. 阻抗控制
高速信號必須走阻抗受控線,嚴格按照IPC或器件手冊推薦的線寬、層間距進行設置。
四、電源與地線布線
1. 回路面積最小化
開關電源走線盡量短且寬,縮小電流回路,降低EMI。
2. 地平面連續性
保持地平面完整,避免在信號線下出現斷裂或分隔。
3. 去耦與鋪銅
去耦電容靠近芯片VCC和GND焊盤布局,并在所在層鋪大面積銅箔做參考平面。
五、差分信號與阻抗配對
1. 差分線間距與間隙
根據板厚和介電常數設置合適間距,保持特定差分阻抗(如100?Ω)。
2. 等長與同層走線
差分對應在同一層平行布線,并嚴格控制長度誤差在?5?mils 以內。
六、過孔(Via)與線角處理
1. 過孔布局
高頻信號避免頻繁上下層切換;必要時使用微型埋盲孔。
2. 過孔在線上布置
如果必須在線路中放Via,建議在線路兩端或信號終端附近進行阻抗補償。
3. 折線平滑
用圓弧或多段直線代替銳折角,保證信號流暢。
七、層間布線策略
正交布線:一層水平、一層垂直,可降低層間串擾。
參考平面交替:每條信號層都應緊鄰至少一個完整的參考平面。
九、可制造性(DFM)與測試性(DFT)
1. 線寬與間距
根據PCB廠工藝能力設置最小線寬與最小線距(如6?mil/6?mil)。
2. 測試點布局
在關鍵節點預留測試點,便于生產測試與故障排查。
3. 拼板留位
合理安排阻焊、文字和定位孔,保證批量生產順暢。
PCB布線雖是看不見的“線路”,卻承擔著穩定供電、信號傳輸與電磁兼容的重任。只要在布線前做好布局規劃,遵循最短路徑、正交分層、阻抗控制、折彎優化等原則,再結合DFM/DFT要求,就能顯著提升成品率和性能穩定性。宏力捷電子,多層、高精密/BGA封裝及盲埋孔PCB設計專家,期待為您提供一站式PCB設計與樣板服務!
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