布局

在設計中，布局是一個(gè)重要的環(huán)節。布局結果的好壞將直接影響布線(xiàn)的效果，因此可以這樣認為，合理的布局是PCB設計成功的第一步。

尤其是預布局，是思考整個(gè)電路板，信號流向、散熱、結構等架構的過(guò)程。如果預布局是失敗的，后面的再多努力也是白費。

1、考慮整體

一個(gè)產(chǎn)品的成功與否，一是要注重內在質(zhì)量，二是兼顧整體的美觀(guān)，兩者都較完美才能認為該產(chǎn)品是成功的。

在一個(gè)PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。

PCB是否會(huì )有變形？

是否預留工藝邊？

是否預留MARK點(diǎn)？

是否需要拼板？

多少層板，可以保證阻抗控制、信號屏蔽、信號完整性、經(jīng)濟性、可實(shí)現性？

2、排除低級錯誤

印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符？能否符合PCB制造工藝要求？有無(wú)定位標記？

元件在二維、三維空間上有無(wú)沖突？

元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？

需經(jīng)常更換的元件能否方便地更換？插件板插入設備是否方便？

熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當的距離？

調整可調元件是否方便？

在需要散熱的地方，裝了散熱器沒(méi)有？空氣流是否通暢？

信號流程是否順暢且互連最短？

插頭、插座等與機械設計是否矛盾？

線(xiàn)路的干擾問(wèn)題是否有所考慮？  

3、旁路或去耦電容

在布線(xiàn)時(shí)，模擬器件和數字器件都需要這些類(lèi)型的電容，都需要靠近其電源引腳連接一 個(gè)旁路電容，此電容值通常為 0.1μF。引腳盡量短，減小走線(xiàn)的感抗，且要盡量靠近器件。

在電路板上加旁路或去耦電容，以及這些電容在板上的布置，對于數字和模擬設計來(lái)說(shuō) 都屬于基本常識，但其功能卻是有區別的。在模擬布線(xiàn)設計中旁路電容通常用于旁路電源上的高頻信號，如果不加旁路電容，這 些高頻信號可能通過(guò)電源引腳進(jìn)入敏感的模擬芯片。一般來(lái)說(shuō)，這些高頻信號 的頻率超出 模擬器件抑制高頻信號的能力。如果在模擬電路中不使用旁路電容的話(huà)，就可能在信號路徑 上引入噪聲，更嚴重的情況甚至會(huì )引起振動(dòng)。而對于控制器和處理器這樣的數字器件 來(lái)說(shuō)，同樣需要去耦電容，但原因不同。這些 電容的一個(gè)功能是用作“微型”電荷庫，這是因為在數字電路中，執行門(mén)狀態(tài)的切換(即開(kāi)關(guān) 切換)通常需要很大的電 流，當開(kāi)關(guān)時(shí)芯片上產(chǎn)生開(kāi)關(guān)瞬態(tài)電流并流經(jīng)電路板，有這額外的 “備用”電荷是有利的。如果執行開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)沒(méi)有足夠的電荷，會(huì )造成電源電壓發(fā)生很大變化。電 壓變化太大，會(huì )導致數字信號電平進(jìn)入不確定狀態(tài)，并很可能引起數字器件中的狀態(tài)機錯誤運行。流經(jīng)電路板走線(xiàn)的開(kāi)關(guān)電流將引起電壓發(fā)生變化，由于電路板走線(xiàn) 存在寄生電 感，則可采用如下公式計算電壓的變化：V=Ldl/dt 其中 V=電壓的變化 L=電路板走線(xiàn)感抗 dI=流經(jīng)走線(xiàn)的電流變化 dt=電流變化的時(shí)間 因此，基于多種原因，在供電電源處或有源器件的電源引腳處施加旁路(或去耦)電容是 非常好的做法。

4、輸入電源，如果電流比較大，建議減少走線(xiàn)長(cháng)度和面積，不要滿(mǎn)場(chǎng)跑

輸入上的開(kāi)關(guān)噪聲耦合到了電源輸出的平面。輸出電源的MOS管的開(kāi)關(guān)噪聲影響了前級的輸入電源。

如果電路板上存在大量大電流DCDC，則有不同頻率，大電流高電壓跳變干擾。

所以我們需要減小輸入電源的面積，滿(mǎn)足通流就可以。所以在電源布局的時(shí)候，要考慮避免輸入電源滿(mǎn)板跑。

5、電源線(xiàn)和地線(xiàn)

電源線(xiàn)和地線(xiàn)的位置良好配合，可以降低電磁干擾(EMl)的可能性。如果電源線(xiàn)和地線(xiàn) 配合不當，會(huì )設計出系統環(huán)路，并很可能會(huì )產(chǎn)生噪聲。電源線(xiàn)和地線(xiàn)配 合不當的 PCB 設計 示例如圖所示。在此電路板上，使用不同的路線(xiàn)來(lái)布電源線(xiàn)和地線(xiàn)，由于這種不恰當的配合，電路板的電子元器件和線(xiàn)路受電磁干擾 (EMI)的可能性比較大。

6、數模分離

在每個(gè) PCB 設計中，電路的噪聲部分和“安靜”部分(非噪聲部分)要分隔開(kāi)。一般來(lái)說(shuō)，數字電路可以容忍噪聲干擾，而且對噪聲不敏感(因為數字電 路有較大的電壓噪聲容限)；相反，模擬電路的電壓噪聲容限就小得多。兩者之中，模擬電路對開(kāi)關(guān)噪聲最為敏感。在混合信號系統的布線(xiàn)中，這兩種電路要分隔開(kāi)。

電路板布線(xiàn)的基本知識既適用于模擬電路，也適用于數字電路。一個(gè)基本的經(jīng)驗準則是 使用不間斷的地平面，這一基本準則可降低了數字電路中的 dI／dt(電流隨時(shí)間的變化)效應， 因為 dI／dt 效應會(huì )造成地的電勢并使噪聲進(jìn)入模擬電路。數字和模擬電路的布線(xiàn)技巧基本相同，但有一點(diǎn)除外。對于模擬電路，還要另外一點(diǎn) 需要注意，就是要將數字信號線(xiàn)和地平面中的回路盡量遠離模擬電路。這一點(diǎn) 可以通過(guò)如下做法來(lái)實(shí)現：將模擬地平面單獨連接到系統地連接端，或者將模擬電路放置在電路板的最 遠端，也就是線(xiàn)路的末端。這樣做是為了保持信號路徑所受到 的外部干擾最小。對于數字 電路就不需要這樣做，數字電路可容忍地平面上的大量噪聲，而不會(huì )出現問(wèn)題。

7、散熱考慮

在布局過(guò)程中，需要考慮散熱風(fēng)道，散熱死角；

熱敏感器件不要放在熱源風(fēng)后面。優(yōu)先考慮DDR這樣散熱困難戶(hù)的布局位置。避免由于熱仿真不通過(guò)，導致反復調整。

布線(xiàn)

在PCB設計中，布線(xiàn)是完成產(chǎn)品設計的重要步驟，可以說(shuō)前面的準備工作都是為它而做的，在整個(gè)PCB中，以布線(xiàn)的設計過(guò)程限定最高，技巧最細、工作量最大。  

PCB布線(xiàn)有單面布線(xiàn)、雙面布線(xiàn)及多層布線(xiàn)。布線(xiàn)的方式也有兩種：自動(dòng)布線(xiàn)及交互式布線(xiàn)，在自動(dòng)布線(xiàn)之前， 可以用交互式預先對要求比較嚴格的線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn)，輸入端與輸出端的邊線(xiàn)應避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時(shí)應加地線(xiàn)隔離，兩相鄰層的布線(xiàn)要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。

自動(dòng)布線(xiàn)的布通率，依賴(lài)于良好的布局，布線(xiàn)規則可以預先設定， 包括走線(xiàn)的彎曲次數、導通孔的數目、步進(jìn)的數目等。一般先進(jìn)行探索式布經(jīng)線(xiàn)，快速地把短線(xiàn)連通，然后進(jìn)行迷宮式布線(xiàn)，先把要布的連線(xiàn)進(jìn)行全局的布線(xiàn)路徑優(yōu)化，它可以根據需要斷開(kāi)已布的線(xiàn)。并試著(zhù)重新再布線(xiàn)，以改進(jìn)總體效果。

對目前高密度的PCB設計已感覺(jué)到貫通孔不太適應了， 它浪費了許多寶貴的布線(xiàn)通道，為解決這一矛盾，出現了盲孔和埋孔技術(shù)，它不僅完成了導通孔的作用，還省出許多布線(xiàn)通道使布線(xiàn)過(guò)程完成得更加方便，更加流暢，更為完善，PCB 板的設計過(guò)程是一個(gè)復雜而又簡(jiǎn)單的過(guò)程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會(huì )，才能得到其中的真諦。

1、電源、地線(xiàn)的處理

既使在整個(gè)PCB板中的布線(xiàn)完成得都很好，但由于電源、 地線(xiàn)的考慮不周到而引起的干擾，會(huì )使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電、地線(xiàn)的布線(xiàn)要認真對待，把電、地線(xiàn)所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

對每個(gè)從事電子產(chǎn)品設計的工程人員來(lái)說(shuō)都明白地線(xiàn)與電源線(xiàn)之間噪音所產(chǎn)生的原因， 現只對降低式抑制噪音作以表述：

（1）、眾所周知的是在電源、地線(xiàn)之間加上去耦電容。

（2）、盡量加寬電源、地線(xiàn)寬度，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬，它們的關(guān)系是：地線(xiàn)＞電源線(xiàn)＞信號線(xiàn)，通常信號線(xiàn)寬為：0.2～0.3mm,最經(jīng)細寬度可達0.05～0.07mm,電源線(xiàn)為1.2～2.5 mm

對數字電路的PCB可用寬的地導線(xiàn)組成一個(gè)回路, 即構成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用(模擬電路的地不能這樣使用)

（3）、用大面積銅層作地線(xiàn)用,在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線(xiàn)各占用一層。

2、數字電路與模擬電路的共地處理

現在有許多PCB不再是單一功能電路（數字或模擬電路），而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線(xiàn)時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題，特別是地線(xiàn)上的噪音干擾。

數字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線(xiàn)來(lái)說(shuō)，高頻的信號線(xiàn)盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線(xiàn)來(lái)說(shuō)，整人PCB對外界只有一個(gè)結點(diǎn)，所以必須在PCB內部進(jìn)行處理數、模共地的問(wèn)題，而在板內部數字地和模擬地實(shí)際上是分開(kāi)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(diǎn)短接，請注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)。也有在PCB上不共地的，這由系統設計來(lái)決定。

3、信號線(xiàn)布在電（地）層上

在多層印制板布線(xiàn)時(shí)，由于在信號線(xiàn)層沒(méi)有布完的線(xiàn)剩下已經(jīng)不多，再多加層數就會(huì )造成浪費也會(huì )給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個(gè)矛盾，可以考慮在電（地）層上進(jìn)行布線(xiàn)。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。

4、大面積導體中連接腿的處理

在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進(jìn)行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤(pán)與銅面滿(mǎn)接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點(diǎn)。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤(pán)，稱(chēng)之為熱隔離（heat shield）俗稱(chēng)熱焊盤(pán)（Thermal），這樣，可使在焊接時(shí)因截面過(guò)分散熱而產(chǎn)生虛焊點(diǎn)的可能性大大減少。多層板的接電（地）層腿的處理相同。

5、布線(xiàn)中網(wǎng)絡(luò )系統的作用

在許多CAD系統中，布線(xiàn)是依據網(wǎng)絡(luò )系統決定的。網(wǎng)格過(guò)密，通路雖然有所增加，但步進(jìn)太小，圖場(chǎng)的數據量過(guò)大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時(shí)也對象計算機類(lèi)電子產(chǎn)品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無(wú)效的，如被元件腿的焊盤(pán)占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網(wǎng)格過(guò)疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個(gè)疏密合理的網(wǎng)格系統來(lái)支持布線(xiàn)的進(jìn)行。

標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網(wǎng)格系統的基礎一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

6、設計規則檢查（DRC）

布線(xiàn)設計完成后，需認真檢查布線(xiàn)設計是否符合設計者所制定的規則，同時(shí)也需確認所制定的規則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查有如下幾個(gè)方面：

（1）、線(xiàn)與線(xiàn)，線(xiàn)與元件焊盤(pán)，線(xiàn)與貫通孔，元件焊盤(pán)與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

（2）、電源線(xiàn)和地線(xiàn)的寬度是否合適，電源與地線(xiàn)之間是否緊耦合（低的波阻抗）？在PCB中是否還有能讓地線(xiàn)加寬的地方。

（3）、對于關(guān)鍵的信號線(xiàn)是否采取了最佳措施，如長(cháng)度最短，加保護線(xiàn)，輸入線(xiàn)及輸出線(xiàn)被明顯地分開(kāi)。

（4）、模擬電路和數字電路部分，是否有各自獨立的地線(xiàn)。

（5）后加在PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會(huì )造成信號短路。

（6）對一些不理想的線(xiàn)形進(jìn)行修改。

（7）、在PCB上是否加有工藝線(xiàn)？阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤(pán)上，以免影響電裝質(zhì)量。

（8）、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。

7、檢查是否有銳角、阻抗不連續點(diǎn)等

（1）對于高頻電流來(lái)說(shuō)，當導線(xiàn)的拐彎處呈現直角甚至銳角時(shí)，在靠近彎角的部位，磁通密度及電場(chǎng)強度都比較高，會(huì )輻射較強的電磁波，而且此處的電感量會(huì )比較大，感抗便也比鈍角或圓角要大一些。

（2）對于數字電路的總線(xiàn)布線(xiàn)來(lái)說(shuō)，布線(xiàn)拐彎呈現鈍角或圓角，布線(xiàn)所占的面積比較小。在相同的線(xiàn)間距條件下，總的線(xiàn)間距所占的寬度要比直角拐彎的少0.3倍。

8、檢查3W、3H原則

（1）時(shí)鐘、復位、100M以上信號以及一些關(guān)鍵的總線(xiàn)信號等與其他信號線(xiàn)布線(xiàn)必須滿(mǎn)足3W原則，同層和相鄰層無(wú)較長(cháng)平行走線(xiàn)，且鏈路上過(guò)孔盡量少。

（2）高速信號的過(guò)孔數量問(wèn)題，有些器件指導書(shū)上一般對高速信號的過(guò)孔數量要求比較嚴格，咨詢(xún)互連的原則的是除了必須的管腳fanout過(guò)孔外，嚴禁在內層打多余的過(guò)孔，他們布過(guò)8G的PCIE 3.0的走線(xiàn)，也打過(guò)4個(gè)過(guò)孔，沒(méi)有問(wèn)題。

 （3）同層時(shí)鐘及高速信號中心距需嚴格滿(mǎn)足3H（H為走線(xiàn)層到回流平面間距）；相鄰層的信號嚴禁重疊，建議也滿(mǎn)足3H的原則，關(guān)于上述的串擾問(wèn)題，有工具可以檢查的。

布線(xiàn)約束

布線(xiàn)約束：層分布布線(xiàn)約束：層分布

RF PCB的每層都大面積輔地，沒(méi)有電源平面，RF布線(xiàn)層的上下相鄰兩層都應該是地平面。即使是數?；旌习?，數字部分可以存在電源平面，但RF區域仍然要滿(mǎn)足每層都大面積輔地的要求。

布線(xiàn)約束：基本要求

（1）走線(xiàn)要求盡量最短，不走閉環(huán)，不走銳角直角，線(xiàn)的寬度一致，沒(méi)有浮空線(xiàn)。

（2）焊盤(pán)的出線(xiàn)方式要合理。

（3）差分信號線(xiàn)一般都是走的高速信號，其要滿(mǎn)足阻抗的對稱(chēng)性，差分線(xiàn)不能交叉走線(xiàn)，線(xiàn)長(cháng)相差不能超過(guò)100mil，差分線(xiàn)之間和單個(gè)差分線(xiàn)到地之間都要滿(mǎn)足阻抗要求。差分走線(xiàn)過(guò)孔不能超過(guò)4個(gè)。差分線(xiàn)對間的間距滿(mǎn)足3W規則。

（4）一般晶振、pll濾波器件、模擬處理信號處理芯片、電感、變壓器下禁止走時(shí)鐘線(xiàn)、控制線(xiàn)、電磁敏感線(xiàn)。

（5）模擬信號與數字信號，電源線(xiàn)與控制信號線(xiàn)，弱信號與其他任何信號都不能并排走線(xiàn)，應該分層（最好有地隔離）或相距較遠走線(xiàn)。如果分層相鄰層的線(xiàn)與線(xiàn)之間要交叉走線(xiàn)，不能并行走線(xiàn)。為了減少線(xiàn)間串擾，應保證線(xiàn)間距足夠大，當線(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規則。如要達到98%的電場(chǎng)不互相干擾，可使用10W的間距。

注：時(shí)鐘布線(xiàn)的時(shí)候，一定要注意和數據線(xiàn)、控制信號線(xiàn)的有效隔離，距離越遠越好，盡可能不要布在同層。

（6）強輻射信號線(xiàn)（高頻、高速，尤以時(shí)鐘線(xiàn)為甚）不要靠近接口、拉手條等以防對外輻射。

（7）敏感信號（主要指：弱信號、復位信號、比較器的輸入信號、AD的參考電源、鎖相環(huán)濾波信號、芯片內部的PLL電路的濾波部分。）布線(xiàn)應該盡可能短，不靠近強輻射信號，不放在板的邊緣，離外金屬框架15mm以上。長(cháng)距離走線(xiàn)時(shí)可以包地（應注意包地可能會(huì )引起阻抗變化）、內層走線(xiàn)。另外，對于ESD較弱的芯片的走線(xiàn)，建議內層走線(xiàn)，可以減弱芯片損壞的概率。

布線(xiàn)約束：電源

（1）注意電源退耦、濾波，防止不同單元通過(guò)電源線(xiàn)產(chǎn)生干擾，電源布線(xiàn)時(shí)電源線(xiàn)之間應相互隔離。電源線(xiàn)與其它強干擾線(xiàn)（如CLK）用地線(xiàn)隔離。

（2）小信號放大器的電源布線(xiàn)需要地銅皮及接地過(guò)孔隔離，避免其它EMI干擾竄入，進(jìn)而惡化本級信號質(zhì)量。

（3）不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾，特別是一些電壓相差很大的電源之間，電源平面的重疊問(wèn)題一定要設法避免，難以避免時(shí)可考慮中間隔地層。

布線(xiàn)約束：電源過(guò)流能力

(1)電源部分導線(xiàn)印制線(xiàn)在層間轉接的過(guò)孔數符合通過(guò)電流的要求（1A/Ф0.3mm 孔）

(2)PCB的POWER部分的銅箔尺寸符合其流過(guò)的最大電流，并考慮余量（一般參考為1A/mm線(xiàn)寬）

布線(xiàn)約束：接地方法

（1）接地線(xiàn)要短而直，減少分布電感，減小公共地阻抗所產(chǎn)生的干擾。

調整各組內濾波電容方向，縮小地回路。如圖15所示的三個(gè)濾波電容，接地偏向于相關(guān)的RF 器件方向，尤其是高頻濾波電容。

（2）RF 主信號路徑上的接地器件和電源濾波電容需要接地時(shí)，為減小器件接地電感，要求就近接地。

（3）有些元件的底部是接地的金屬殼，要在元件的投影區內加一些接地孔，投影區內的表面層不得布信號線(xiàn)和過(guò)孔；

（4）接地線(xiàn)需要走一定的距離時(shí)，應加粗走線(xiàn)線(xiàn)寬、縮短走線(xiàn)長(cháng)度，禁止接近和超過(guò)1/4導引波長(cháng)，以防止天線(xiàn)效應導致信號輻射；

（5）除特殊用途外，不得有孤立銅皮，銅皮上一定要加地線(xiàn)過(guò)孔

（6）對某些敏感電路、有強烈輻射源的電路分別放在屏蔽腔內，裝配時(shí)屏蔽腔壓在PCB表面。PCB在設計時(shí)要加上“過(guò)孔屏蔽墻”，就是在PCB上與屏蔽腔壁緊貼的部位加上接地的過(guò)孔。要有兩排以上的過(guò)孔，兩排過(guò)孔相互錯開(kāi)，同一排的過(guò)孔間距在100mils左右。

布線(xiàn)約束：通用規則

（1）PCB頂層走RF信號，RF信號下面的平面層必須是完整的接地平面，形成微帶線(xiàn)結構。要保證微帶線(xiàn)的結構完整性，必須做到：同層內微帶線(xiàn)要做包地銅皮處理，建議地銅皮邊緣離微帶線(xiàn)邊緣有3H的寬度。H表示介質(zhì)層厚度。在3H范圍內，不得有其它信號過(guò)孔。禁止RF 信號走線(xiàn)跨第二層的地平面縫隙。非耦合微帶線(xiàn)間要加地銅皮，并在地銅皮上加地過(guò)孔。微帶線(xiàn)至屏蔽壁距離應保持為3H以上。微帶線(xiàn)不得跨第二層地平面的分割線(xiàn)。

（2）要求地銅皮到信號走線(xiàn)間隔≥3H。

（3）地銅皮邊緣加地線(xiàn)孔，孔間距約在100mils左右，均勻整齊排列；

（4）地線(xiàn)銅皮邊緣要光滑、平整，禁止尖銳毛刺；

（5）除特殊用途外，禁止RF信號走線(xiàn)上伸出多余的線(xiàn)頭。

（6）RF信號布線(xiàn)周?chē)绻嬖谄渌黂F信號線(xiàn)，就要在兩者之間輔地銅皮，并在地銅皮上間隔100mils左右加一個(gè)接地過(guò)孔，起隔離作用。

（7）RF信號布線(xiàn)周?chē)绻嬖谄渌幌嚓P(guān)的非RF信號（如過(guò)路電源線(xiàn)），要在兩者間輔地銅皮，并每隔100mils左右加一個(gè)接地過(guò)孔。

（8）RF信號過(guò)孔與內層的其它布線(xiàn)靠近，如左圖所示的過(guò)路電源線(xiàn)靠近了RF信號過(guò)孔，電源線(xiàn)上的EMI 干擾會(huì )竄入RF布線(xiàn)，所以要采用圖14右圖正確的布線(xiàn)方法，在電源線(xiàn)與RF信號過(guò)孔間輔地并加地過(guò)孔，起隔離作用。有時(shí)內層的RF信號線(xiàn)與其它有較強干擾的信號（如過(guò)路電源線(xiàn)）過(guò)孔靠近，也采用同樣的方法輔地并加地過(guò)孔。

（9）器件安裝孔是非金屬化孔時(shí)，RF 信號布線(xiàn)要遠離器件安裝孔。需要在RF信號布線(xiàn)與安裝孔間輔進(jìn)地銅皮，并加接地過(guò)孔。

1、布線(xiàn)優(yōu)先次序

關(guān)鍵信號線(xiàn)優(yōu)先：電源、模擬小信號、高速信號、時(shí)鐘信號和同步信號等關(guān)鍵信號優(yōu)先布線(xiàn)。

密度優(yōu)先原則：從單板上連接關(guān)系最復雜的器件著(zhù)手布線(xiàn)。從單板上連線(xiàn)最密集的區域開(kāi)始布線(xiàn)。

2、自動(dòng)布線(xiàn)

在布線(xiàn)質(zhì)量滿(mǎn)足設計要求的情況下，可使用自動(dòng)布線(xiàn)器以提高工作效率，在

自動(dòng)布線(xiàn)前應完成以下準備工作：

自動(dòng)布線(xiàn)控制文件(do file)為了更好地控制布線(xiàn)質(zhì)量，一般在運行前要詳細定義布線(xiàn)規則，這些規則可以在軟件的圖形界面內進(jìn)行定義，但軟件提供了更好的控制方法，即針對設計情況，寫(xiě)出自動(dòng)布線(xiàn)控制文件（do file),軟件在該文件控制下運行。

3、盡量為時(shí)鐘信號、高頻信號、敏感信號等關(guān)鍵信號提供專(zhuān)門(mén)的布線(xiàn)層，并保

證其最小的回路面積。 必要時(shí)應采取手工優(yōu)先布線(xiàn)、 屏蔽和加大安全間距等方法。保證信號質(zhì)量。

4、電源層和地層之間的 EMC 環(huán)境較差，應避免布置對干擾敏感的信號。

5、有阻抗控制要求的網(wǎng)絡(luò )應布置在阻抗控制層上。

6、進(jìn)行 PCB 設計時(shí)應該遵循的規則

（1） 地線(xiàn)回路規則：

環(huán)路最小規則，即信號線(xiàn)與其回路構成的環(huán)面積要盡可能小，環(huán)面積越小，對外的輻射越少，接收外界的干擾也越小。針對這一規則，在地平面分割時(shí)，要考慮到地平面與重要信號走線(xiàn)的分布，防止由于地平面開(kāi)槽等帶來(lái)的問(wèn)題；在雙層板設計中， 在為電源留下足夠空間的情況下， 應該將留下的部分用參考地填充，且增加一些必要的孔，將雙面地信號有效連接起來(lái)，對一些關(guān)鍵信號盡量采用地線(xiàn)隔離，對一些頻率較高的設計，需特別考慮其地平面信號回路問(wèn)題，建議采用多層板為宜。

（2） 串擾控制：

串擾 （CrossTalk)是指 PCB 上不同網(wǎng)絡(luò )之間因較長(cháng)的平行布線(xiàn)引起的相互干擾， 主要是由于平行線(xiàn)間的分布電容和分布電感的作用?？朔當_的主要措施是：

加大平行布線(xiàn)的間距，遵循 3W 規則。

在平行線(xiàn)間插入接地的隔離線(xiàn)。

減小布線(xiàn)層與地平面的距離。

（3） 屏蔽保護

對應地線(xiàn)回路規則，實(shí)際上也是為了盡量減小信號的回路面積，多見(jiàn)于一些比較重要的信號， 如時(shí)鐘信號， 同步信號；對一些特別重要， 頻率特別高的信號，應該考慮采用銅軸電纜屏蔽結構設計，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)際地平面有效結合。

（4） 走線(xiàn)的方向控制規則：

即相鄰層的走線(xiàn)方向成正交結構。避免將不同的信號線(xiàn)在相鄰層走成同一方向，以減少不必要的層間竄擾；當由于板結構限制（如某些背板）難以避免出現該情況，特別是信號速率較高時(shí)，應考慮用地平面隔離各布線(xiàn)層，用地信號線(xiàn)隔離各信號線(xiàn)。

（5） 走線(xiàn)的開(kāi)環(huán)檢查規則：

一般不允許出現一端浮空的布線(xiàn)（Dangling Line),主要是為了避免產(chǎn)生"天線(xiàn)效應"，減少不必要的干擾輻射和接受，否則可能帶來(lái)不可預知的結果。

（6） 阻抗匹配檢查規則：

同一網(wǎng)絡(luò )的布線(xiàn)寬度應保持一致，線(xiàn)寬的變化會(huì )造成線(xiàn)路特性阻抗的不均勻，當傳輸的速度較高時(shí)會(huì )產(chǎn)生反射，在設計中應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)似的結構時(shí)，可能無(wú)法避免線(xiàn)寬的變化，應該盡量減少中間不一致部分的有效長(cháng)度。

（7） 走線(xiàn)終結網(wǎng)絡(luò )規則：

在高速數字電路中， 當 PCB 布線(xiàn)的延遲時(shí)間大于信號上升時(shí)間 （或下降時(shí)間）的 1/4 時(shí)，該布線(xiàn)即可以看成傳輸線(xiàn)，為了保證信號的輸入和輸出阻抗與傳輸線(xiàn)的阻抗正確匹配，可以采用多種形式的匹配方法，所選擇的匹配方法與網(wǎng)絡(luò )的連接方式和布線(xiàn)的拓樸結構有關(guān)。

A. 對于點(diǎn)對點(diǎn)（一個(gè)輸出對應一個(gè)輸入）連接，可以選擇始端串聯(lián)匹配或終端并聯(lián)匹配。前者結構簡(jiǎn)單，成本低，但延遲較大。后者匹配效果好，但結構復雜，成本較高。

B. 對于點(diǎn)對多點(diǎn)（一個(gè)輸出對應多個(gè)輸出）連接，當網(wǎng)絡(luò )的拓樸結構為菊花鏈時(shí)，應選擇終端并聯(lián)匹配。當網(wǎng)絡(luò )為星型結構時(shí)，可以參考點(diǎn)對點(diǎn)結構。

星形和菊花鏈為兩種基本的拓撲結構, 其他結構可看成基本結構的變形, 可采取一些靈活措施進(jìn)行匹配。在實(shí)際操作中要兼顧成本、功耗和性能等因素，一般不追求完全匹配，只要將失配引起的反射等干擾限制在可接受的范圍即可。

（8） 走線(xiàn)閉環(huán)檢查規則：

防止信號線(xiàn)在不同層間形成自環(huán)。在多層板設計中容易發(fā)生此類(lèi)問(wèn)題，自環(huán)將引起輻射干擾。

（9） 走線(xiàn)的分枝長(cháng)度控制規則：

盡量控制分枝的長(cháng)度，一般的要求是 Tdelay<=Trise/20。

（10） 走線(xiàn)的諧振規則：

主要針對高頻信號設計而言，即布線(xiàn)長(cháng)度不得與其波長(cháng)成整數倍關(guān)系，以免產(chǎn)生諧振現象。

（11） 走線(xiàn)長(cháng)度控制規則：

即短線(xiàn)規則，在設計時(shí)應該盡量讓布線(xiàn)長(cháng)度盡量短，以減少由于走線(xiàn)過(guò)長(cháng)帶來(lái)的干擾問(wèn)題，特別是一些重要信號線(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。對驅動(dòng)多個(gè)器件的情況，應根據具體情況決定采用何種網(wǎng)絡(luò )拓撲結構。

（12） 倒角規則：

PCB 設計中應避免產(chǎn)生銳角和直角，以免產(chǎn)生不必要的輻射，同時(shí)工藝性能也不好。

（13） 器件去耦規則：

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，使電源信號穩定。在多層板中，對去藕電容的位置一般要求不太高，但對雙層板，去耦電容的布局及電源的布線(xiàn)方式將直接影響到整個(gè)系統的穩定性，有時(shí)甚至關(guān)系到設計的成敗。

B. 在雙層板設計中，一般應該使電流先經(jīng)過(guò)濾波電容濾波再供器件使用，同時(shí)還要充分考慮到由于器件產(chǎn)生的電源噪聲對下游的器件的影響，一般來(lái)說(shuō)，采用總線(xiàn)結構設計比較好，在設計時(shí)，還要考慮到由于傳輸距離過(guò)長(cháng)而帶來(lái)的電壓跌落給器件造成的影響，必要時(shí)增加一些電源濾波環(huán)路，避免產(chǎn)生電位差。

C. 在高速電路設計中，能否正確地使用去耦電容，關(guān)系到整個(gè)板的穩定性。

（14） 器件布局分區/分層規則：

A. 主要是為了防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾，同時(shí)盡量縮短高頻部分的布線(xiàn)長(cháng)度。通常將高頻的部分布設在接口部分以減少布線(xiàn)長(cháng)度，當然，這樣的布局仍然要考慮到低頻信號可能受到的干擾。同時(shí)還要考慮到高/低頻部分地平面的分割問(wèn)題，通常采用將二者的地分割，再在接口處單點(diǎn)相接。

B. 對混合電路，也有將模擬與數字電路分別布置在印制板的兩面，分別使用不同的層布線(xiàn)，中間用地層隔離的方式。

（15） 孤立銅區控制規則：

孤立銅區的出現，將帶來(lái)一些不可預知的問(wèn)題，因此將孤立銅區與別的信號相接，有助于改善信號質(zhì)量，通常是將孤立銅區接地或刪除。在實(shí)際的制作中，PCB 廠(chǎng)家將一些板的空置部分增加了一些銅箔，這主要是為了方便印制板加工，同時(shí)對防止印制板翹曲也有一定的作用。

孤立銅區的出現，將帶來(lái)一些不可預知的問(wèn)題，因此將孤立銅區與別的信號相接，有助于改善信號質(zhì)量。

通常是將孤立銅區接地或刪除。在實(shí)際的制作中，PCB廠(chǎng)家將一些板的空置部分增加了一些銅箔，這主要是為了方便印制板加工，同時(shí)對防止印制板翹曲也有一定的作用。

（16） 電源與地線(xiàn)層的完整性規則：

對于導通孔密集的區域，要注意避免孔在電源和地層的挖空區域相互連接，形成對平面層的分割，從而破壞平面層的完整性，并進(jìn)而導致信號線(xiàn)在地層的回路面積增大。

（17） 重疊電源與地線(xiàn)層規則：

不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾，特別是一些電壓相差很大的電源之間，電源平面的重疊問(wèn)題一定要設法避免，難以避免時(shí)可考慮中間隔地層。

（18） 3W 規則：

為了減少線(xiàn)間串擾， 應保證線(xiàn)間距足夠大， 當線(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 規則。如要達到 98%的電場(chǎng)不互相干擾，可使用 10W 的間距。

（19） 20H 規則：

由于電源層與地層之間的電場(chǎng)是變化的，在板的邊緣會(huì )向外輻射電磁干擾。稱(chēng)為邊沿效應。解決的辦法是將電源層內縮， 使得電場(chǎng)只在接地層的范圍內傳導。以一個(gè) H（電源和地之間的介質(zhì)厚度）為單位，若內縮 20H 則可以將 70%的電場(chǎng)限制在接地層邊沿內；內縮 100H 則可以將 98%的電場(chǎng)限制在內。

（20） 五、五規則：

印制板層數選擇規則，即時(shí)鐘頻率到 5MHz 或脈沖上升時(shí)間小于 5ns，則 PCB板須采用多層板，這是一般的規則，有的時(shí)候出于成本等因素的考慮，采用雙層板結構時(shí)，這種情況下，最好將印制板的一面做為一個(gè)完整的地平面層。