布线常用规则

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1）走线的方向控制规则：即相邻层的走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰；当由于板结构限制（如某些背板）难以避免出现该情况，特别是信号速率较高时，应考虑用地平面隔离各布线层，用地信号线隔离各信号线。2）走线的开环检查规则：一般不允许出现一端浮空的布线（Dangling Line）， 主要是为了避免产生＂天线效应＂，减少不必要的干扰辐射和接受，否则可能带来不可预知的结果。3）阻抗匹配检查规则：同一网络的布线宽度应保持一致，线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀，当传输的速度较高时会产生反射，在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下，如接插件引出线，BGA封装的引出线类似的结构时，可能无法避免线宽的变化，应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。4）走线长度控制规则：即短线规则，在设计时应该尽量让布线长度尽量短，以减少由于走线过长带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，如时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。对驱动多个器件的情况，应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。5）倒角规则：PCB设计中应避免产生锐角和直角， 产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。6）器件去耦规则：在印制版上增加必要的去耦电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定。在多层板中，对去耦电容的位置一般要求不太高，但对双层板，去藕电容的布局及电源的布线方式将直接影响到整个系统的稳定性，有时甚至关系到设计的成败。在双层板设计中，一般应该使电流先经过滤波电容滤波再供器件使用。在高速电路设计中，能否正确地使用去耦电容，关系到整个板的稳定性。7）器件布局分区／分层规则：主要是为了防止不同工作频率的模块之间的互相干扰，同时尽量缩短高频部分的布线长度。对混合电路，也有将模拟与数字电路分别布置在印制板的两面，分别使用不同的层布线，中间用地层隔离的方式。8）地线回路规则：环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。9）电源与地线层的完整性规则：对于导通孔密集的区域，要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接，形成对平面层的分割，从而破坏平面层的完整性，并进而导致信号线在地层的回路面积增大。10）3W规则：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。11）屏蔽保护对应地线回路规则，实际上也是为了尽量减小信号的回路面积，多见于一些比较重要的信号，如时钟信号，同步信号。对一些特别重要，频率特别高的信号，应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计，即将所布的线上下左右用地线隔离，而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。12）走线终结网络规则：在高速数字电路中， 当PCB布线的延迟时间大于信号上升时间（或下降时间） 的1／4时，该布线即可以看成传输线，为了保证信号的输入和输出阻抗与传输线的阻抗正确匹配，可以采用多种形式的匹配方法， 所选择的匹配方法与网络的连接方式和布线的拓朴结构有关。对于点对点（一个输出对应一个输入） 连接， 可以选择始端串联匹配或终端并联匹配。前者结构简单，成本低，但延迟较大。后者匹配效果好，但结构复杂，成本较高。对于点对多点（一个输出对应多个输出） 连接， 当网络的拓朴结构为菊花链时，应选择终端并联匹配。当网络为星型结构时，可以参考点对点结构。星形和菊花链为两种基本的拓扑结构， 其他结构可看成基本结构的变形， 可采取一些灵活措施进行匹配。在实际操作中要兼顾成本、 功耗和性能等因素， 一般不追求完全匹配，只要将失配引起的反射等干扰限制在可接受的范围即可。13）走线闭环检查规则：防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题， 自环将引起辐射干扰。14）走线的分枝长度控制规则：尽量控制分枝的长度，一般的要求是Tdelay＜＝Trise／20。15）走线的谐振规则：主要针对高频信号设计而言， 即布线长度不得与其波长成整数倍关系， 以免产生谐振现象。16）孤立铜区控制规则：孤立铜区的出现， 将带来一些不可预知的问题， 因此将孤立铜区与别的信号相接， 有助于改善信号质量，通常是将孤立铜区接地或删除。在实际的制作中， PCB厂家将一些板的空置部分增加了一些铜箔，这主要是为了方便印制板加工，同时对防止印制板翘曲也有一定的作用。17）重叠电源与地线层规则：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。18）20H规则：由于电源层与地层之间的电场是变化的， 在板的边缘会向外辐射电磁干扰。称为边沿效应。解决的办法是将电源层内缩， 使得电场只在接地层的范围内传导。以一个H（电源和地之间的介质厚度）为单位，若内缩20H则可以将70％的电场限制在接地层边沿内；内缩100H则可以将98％的电场限制在内。
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