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软硬结合板的布线约束这么做

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发表于 2022-4-11 16:21 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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布线约束:层分布布线约束:层分布
9 R, k+ B9 A6 bRF PCB的每层都大面积辅地,没有电源平面,RF布线层的上下相邻两层都应该是地平面。即使是数模混合板,数字部分可以存在电源平面,但RF区域仍然要满足每层都大面积辅地的要求。 RF单板的层叠结构- q$ s" l5 w" w; @2 a& ?) f( d
布线约束:基本要求(1)走线要求尽量最短,不走闭环,不走锐角直角,线的宽度一致,没有浮空线。
  W2 Z( g1 p" N+ o ; t: f. r/ z% u* \7 P4 ~1 b
(2)焊盘的出线方式要合理。 / j+ [2 e  d3 p- N' f
布线基本要求图/ d7 y0 w) C5 G5 a8 c; q
(3)差分信号线一般都是走的高速信号,其要满足阻抗的对称性,差分线不能交叉走线,线长相差不能超过100mil,差分线之间和单个差分线到地之间都要满足阻抗要求。差分走线过孔不能超过4个。差分线对间的间距满足3W规则。/ c1 B8 }: F; C- E' `, _8 _
(4)一般晶振、pll滤波器件、模拟处理信号处理芯片、电感、变压器下禁止走时钟线、控制线、电磁敏感线。
. u& F5 D- d! o+ s(5)模拟信号与数字信号,电源线与控制信号线,弱信号与其他任何信号都不能并排走线,应该分层(最好有地隔离)或相距较远走线。如果分层相邻层的线与线之间要交叉走线,不能并行走线。为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持70%的电场不互相干扰,称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰,可使用10W的间距。3 n' G* N) n0 u0 Y/ l8 W/ ^
注:时钟布线的时候,一定要注意和数据线、控制信号线的有效隔离,距离越远越好,尽可能不要布在同层。$ ]4 [) J4 N- z1 P
(6)强辐射信号线(高频、高速,尤以时钟线为甚)不要靠近接口、拉手条等以防对外辐射。
; {8 v' H% {. b- l) W5 e(7)敏感信号(主要指:弱信号、复位信号、比较器的输入信号、AD的参考电源、锁相环滤波信号、芯片内部的PLL电路的滤波部分。)布线应该尽可能短,不靠近强辐射信号,不放在板的边缘,离外金属框架15mm以上。长距离走线时可以包地(应注意包地可能会引起阻抗变化)、内层走线。另外,对于ESD较弱的芯片的走线,建议内层走线,可以减弱芯片损坏的概率。
; J0 v: _3 o# \布线约束:电源  X* _7 {2 n2 b9 L7 q+ q& |
: G# H+ A5 N4 Z, A2 ]
(1)注意电源退耦、滤波,防止不同单元通过电源线产生干扰,电源布线时电源线之间应相互隔离。电源线与其它强干扰线(如CLK)用地线隔离。( o6 Y: ~4 E, x7 z. J$ [
(2)小信号放大器的电源布线需要地铜皮及接地过孔隔离,避免其它EMI干扰窜入,进而恶化本级信号质量。
( Z$ c1 g# w" I* S9 {(3)不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰,特别是一些电压相差很大的电源之间,电源平面的重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔地层。( K+ k0 R& Q; D+ M0 C
布线约束:电源过流能力$ G9 [, c) M9 `* p- Q* Z1 G. t
(1)电源部分导线印制线在层间转接的过孔数符合通过电流的要求(1A/Ф0.3mm 孔)0 t% ]: O  e, U. i# ~# L
(2)PCB的POWER部分的铜箔尺寸符合其流过的最大电流,并考虑余量(一般参考为1A/mm线宽)- d5 g7 k% _0 u. X
布线约束:接地方法: q/ O; T/ B. o. a% U2 i
(1)接地线要短而直,减少分布电感,减小公共地阻抗所产生的干扰。
' _% g. L0 b  H' n/ `# U调整各组内滤波电容方向,缩小地回路。如图15所示的三个滤波电容,接地偏向于相关的RF 器件方向,尤其是高频滤波电容。% {& b; z# Z) b! l

! A# K! K3 q/ R  h  K3 c) u电容的接地图
. s% }2 {& l  q9 q! [! b1 @. A! R6 D(2)RF 主信号路径上的接地器件和电源滤波电容需要接地时,为减小器件接地电感,要求就近接地。/ x1 {7 y: P- `- l7 N
(3)有些元件的底部是接地的金属壳,要在元件的投影区内加一些接地孔,投影区内的表面层不得布信号线和过孔;' f( A$ L; n5 R! D
(4)接地线需要走一定的距离时,应加粗走线线宽、缩短走线长度,禁止接近和超过1/4导引波长,以防止天线效应导致信号辐射;# @) `$ p$ U  a, H0 ~* I. S& M4 g
(5)除特殊用途外,不得有孤立铜皮,铜皮上一定要加地线过孔。- ~3 Q+ U# p# P& ~" R
(6)对某些敏感电路、有强烈辐射源的电路分别放在屏蔽腔内,装配时屏蔽腔压在PCB表面。PCB在设计时要加上“过孔屏蔽墙”,就是在PCB上与屏蔽腔壁紧贴的部位加上接地的过孔。如下图12所示,要有两排以上的过孔,两排过孔相互错开,同一排的过孔间距在100mils左右。6 m, S: {! w: X: \8 n2 v

# [3 D9 s2 z: O. [  W布线约束:通用规则(1)PCB顶层走RF信号,RF信号下面的平面层必须是完整的接地平面,形成微带线结构。如图13所示。要保证微带线的结构完整性,必须做到:同层内微带线要做包地铜皮处理,建议地铜皮边缘离微带线边缘有3H的宽度。H表示介质层厚度。在3H范围内,不得有其它信号过孔。禁止RF 信号走线跨第二层的地平面缝隙。非耦合微带线间要加地铜皮,并在地铜皮上加地过孔。9 c+ V4 M5 P) S; U3 m- G" ~: M
* _! V) |2 ~& d$ \7 k
微带线至屏蔽壁距离应保持为3H以上。微带线不得跨第二层地平面的分割线。
3 j7 P! d6 A  O- @( x2 v) z' ^
3 \; C0 Y+ K0 t2 T微带线结构图(2)要求地铜皮到信号走线间隔≥3H。(3)地铜皮边缘加地线孔,孔间距约在100mils左右,均匀整齐排列;(4)地线铜皮边缘要光滑、平整,禁止尖锐毛刺;
( A6 ~( ?7 h8 t2 o  i7 M1 n + _: [# X- ?9 ~6 h7 u8 P
(5)除特殊用途外,禁止RF信号走线上伸出多余的线头。3 x3 j. F0 p: B  [
(6)RF信号布线周围如果存在其它RF信号线,就要在两者之间辅地铜皮,并在地铜皮上间隔100mils左右加一个接地过孔,起隔离作用。
1 _" c4 p% b) P# C, N(7)RF信号布线周围如果存在其它不相关的非RF信号(如过路电源线),要在两者间辅地铜皮,并每隔100mils左右加一个接地过孔。# a0 a" s) z6 j3 t9 G
(8)RF信号过孔与内层的其它布线靠近,如左图所示的过路电源线靠近了RF信号过孔,电源线上的EMI 干扰会窜入RF布线,所以要采用图14右图正确的布线方法,在电源线与RF信号过孔间辅地并加地过孔,起隔离作用。有时内层的RF信号线与其它有较强干扰的信号(如过路电源线)过孔靠近,也采用同样的方法辅地并加地过孔。
; }- k7 T# x/ E4 L8 b* K ' o9 T1 ^9 s3 a/ {% m# |0 m
电源线与射频过孔布线图
( M8 S6 S8 P9 L1 j7 z( u( O(9)器件安装孔是非金属化孔时,RF 信号布线要远离器件安装孔。需要在RF信号布线与安装孔间辅进地铜皮,并加接地过孔。
; z- G  M" z2 w5 M" z

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发表于 2022-4-11 17:48 | 只看该作者
很不错的分享呀,赶紧收藏起来
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该用户从未签到

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发表于 2022-4-11 21:39 | 只看该作者
RF 信号布线要远离器件安装孔
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