pcb高频布线基本知识.doc
高频布线基本知识
内容目录
1. 引言
2. 信号完整性问题
3. 电磁兼容性问题
4. 电源完整性问题
5. 高频电路设计一般规范
6. 数模混合电路设计一般规范
一：高频电路的定义
*在数字电路中，是否是高频电路取决于信号的上升沿和下降沿，而不是信号的频率。
公式：F2 =1/（Tr×π），Tr为信号的上升／下降延时间。
*F2 > 100MHz，就应该按照高频电路进行考虑，下列情况必须按高频规则进行设计
–系统时钟频率超过50MHz
–采用了上升/下降时间少于5ns的器件
–数字/模拟混合电路
*逻辑器件的上升/下降时间和布线长度限制上升/下主要谐波频谱分布最大传输线最大传输
降时间Tr分量F2=1/Fmax=10*距离（微带）线距离（微带线）πTr F2
74HC 13-15ns24MHz 240 MHz 117cm 91cm
74LS 9.5ns 34 MHz 340MHz 85.5cm 66.5cm
74H 4-6ns 80 MHz 800MHz 35 28
74S 3-4ns 106 MHz 1.1GHz 27 21
74HCT 5-15ns 64 MHz 640MHz 45 34
74ALS 2-10ns 160 MHz 1.6GHz 18 13
74FCT 2-5ns 160 MHz 1.6GHz 18 13
74F 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5
ECL12K 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5
ECL100K 0.75ns 424 MHz 4.2GHz 6 5
传统的PCB设计方法效率低：
原理图，传统的设计方法设计和输入布局、布线没有任何质量控制点,制作PCB每一步设计都是凭经验，发现问题就必须从头开始，功能、性能测试问题的查找非常困难
信号完整性问题:
1.反射问题
2.串扰问题
3.过冲和振荡
4.时延
反射问题：传输线上的回波。信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处，但是有一部分被反射了。
多点反射
反射原因：
*源端与负载端阻抗不匹配
*布线的几何形状
*布线的走向，过孔
*不正确的线端接
*经过连接器的传输
*电源平面的不连续等。
串扰问题：
*串扰：两条信号线之间的耦合
1.容性串扰
*当线路以一定的距离彼此靠近时，会出现这种情况。
*容性耦合引发耦合电流
2.感性串扰
*不需要的变压器的原线圈和次级线圈之间的信号耦合
*感性耦合引发耦合电压。
串扰问题：
PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。*电容和电感的串扰随负载阻抗的增加而增加，因此所有易受串扰影响的线路都应当端接线路阻抗。
减少容性串扰的方法：
*分离信号线路，可以减少信号线路间电容性耦合的能量。
*利用地线分离信号线路，可以减少电容的耦合。为了提高有效性，地线应每隔λ/4英寸与地层连接。（λ波长是指信号在单位时间传送的距离。）
///////////////////////////
一般原则：
每2-5cm打过孔。
容性串扰的仿真结果
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
减少感性串扰的方法
*为了解决电感的串扰问题，应当尽可能地减小环路的大小。
*通过避免信号返回线路共享共同的路径这种情况，也可以减少电感串扰、过冲和振荡
*过冲(overshoot)：过冲能够引起假时钟或总线数据读/写错误。
*振荡(ringing) ：振荡的现象是反复出现过冲和下冲。
信号的振荡和环绕振荡由线上过度的电感和电容引起，振荡属于欠阻尼状态而环绕振荡属于过阻尼状态。
振荡可以通过适当的端接予以减小，但不可能完全消除。
时延：一组总线内各信号线的不同时延
时钟与信号：尽可能保证宽的窗口
///////////////////////////
电磁兼容性问题
*电磁干扰（EMI）问题
1.环路设计，形成天线效应
2.电源层的槽缝会构成了四分之一波长的天线
*密集过孔（如BGA封装器件）
*大型接插件（特别是背板）
3.感性元件。
注意：在元件面的两个平行放置的电感会构成变压器。
不合理的回流路径导致EMI
地电平面不完整引起的EMI
地电平面的不完整会引起大的EMI
不考虑地电平面不完整情况的仿真是不精确的
///////////////////////////
电源完整性问题
*大功率高速器件：需要很大的瞬态电流
*地层、电源层不完整：1.分割、过孔 2.接插件
*滤波电容：3.数量、容量、布局、
电源滤波电容的选择：
系统既有高频噪音也有低C0G（非铁磁的）类型的频噪音，通过并联大电0.01μF电容比其它类型容、小ESL器件、极小的0.1μF电容在高频时ESL器件可扩展滤波范具有更好的滤波性能
///////////////////////////
原理图设计规范
信号完整性及电磁兼容性考虑
PCB 完成后原理图与PCB的对应
一般规则和要求
*按统一的要求选择图纸幅面、图框格式、电路图中的图形符号、文字符号。
*应根据该产品的电工作原理,各元器件自右到左,自上而下的排成一列或数列。
*图面安排时，电源部分一般安排在左下方，输入端在右方，输出在左方。
*图中可动元件（如继电器）的工作状态，原则上处于开断，不加电的工作位置。
*将所有芯片的电源和地引脚全部利用。
///////////////////////////
信号完整性及电磁兼容性考虑
*对输入输出的信号要加相应的滤波/吸收器件;必要时加硅瞬变电压吸收二极管或压敏电阻SVC *在高频信号输出端串电阻。
*高频区的退耦电容要选低ESR的电解电容或钽电容
*退耦电容容值确定时在满足纹波要求的条件下选择更小容值的电容，以提高其谐振频率点
*各芯片的电源都要加退耦电容，同一芯片中各模块的电源要分别加退耦电容；如为高频则须在靠电源端加磁珠／电感。
///////////////////////////
PCB 完成后原理图与PCB的对应
对PCB分布参数敏感的元件(如滤波电容，时钟阻尼电阻,高频滤波的磁珠／电感等)的标称值进行核对优化，如有变更及时更新原理图和BOM,由PCB Layout 时重排标号信息更新原理图和BOM,生成的BOM文件中，元器件明细表中不允许出现无型号的器件。相同型号的器件不允许采用不同的表示方法，如4.7K的电阻只能用4.7K表示，不允许采用4K7，4.7k等表示方法。
================================
元器件库的制作
元器件布局
光学点的放置
电源滤波
线宽及间距
高频时钟
差分信号
PCB分层考虑
信号完整性及电磁兼容要求
PCB设计规范
元器件库的制作
===================================
///////////////////////////
*严格按照元器件厂家提供的数据设计元器件库，必须排除累计误差。
*元器件的引脚焊盘过孔内径提供孔化后孔径，同时在向PCB厂家提供PCB设计文件时必须注明“所有孔径*尽可能参考评估板进行布局设计。
*要求模拟与数字空间隔离；接口模块与主控模块空间隔离；输入和输出隔离。
*高频滤波电容必须靠近器件的电源/地引脚。
*PCB底面放置元件时要考虑结构所允许的元件最高尺寸
*靠近边框4mm内不允许放置元件。
*SMT与SMT零件间距0.5mm以上
*SMT与DIP零件间距0.5mm以上
*螺丝孔/定位孔的半径6mm内不可放置任何元件
*跳线器或SOCKET的放置要考虑其易操做,不可放于高器件(如SLOT)之间
*元器件放置要考虑散热:主发热元件靠近出风口,大体积元件的放置避开风路
*BGA封装的元器件的放置要避免于PCB正中间等易变形区,元器件排列尽可能整齐（左右对齐）*极性方向力求相同。排列在一起的小元件（电阻、电容、电感、二极管等），其标号尽可能连续。
/////////////
光学点的放置
*光学点用于SMT器件焊接定位用，为直径40mil的无孔无阻焊层焊盘。
*PCB板至少需二个以上的光学点,且须对角放置
*BGA封装的器件及引脚数多于100（含100）条的其他封装器件，其对角线必须放置一对光学点。
*光学点应放置在器件外围5mm以内。
*光学点周围3mm之内不可放置任何元件.
///////////////
电源滤波
*电源引入处必须考虑低频和高频的滤波。
*低频滤波电容均匀分布在PCB上，每个大功率器件应安装一个16uF以上的电解电容或钽电容；并由其所放位置处负载的特性及纹波要求确定适当的容值，ESR和ESL。
*元器件的每个（组）电源/地均应安装至少一个高频滤波电容。
*当元器件或模组的工作频率较高时要在相应的高频滤波电容靠系统电源端加电感或磁磁珠.
*高频滤波电容必须靠近器件的电源/地引脚。线宽及间距
*尽可能保持宽线宽，所有布线必须8mil以上，特殊情况需要主管同意。
*常规线宽10mil以上。
*在BGA封装的元件面/焊接面的内层焊接球允许使用8mil引出，其他情况应使用10mil。
*模拟信号线的线宽12mil以上。
*线/线间距（外延）：≥8mil
*线/孔间距（外延）：≥8mil
*孔/孔间距（外延）：≥8mil
*总线中的线/线间距（外延）：≥12mil
///////////////////////////////
高频时钟
*高频时钟（20MHz以上的时钟，或上升沿少于5ns的时钟）必须有地线护送。
*时钟的线宽至少10mil，护送地线的线宽至少20mil。高频信号线的保护地线两端必需由过孔与地层相连，且每5cm左右要打过孔与地层相连。
*时钟发送侧必须串接一个22－220欧姆左右的阻尼电阻。地线护送,与数据线基本等长, 在发送侧加阻尼电阻,不走直角,手工布线...
////////////////////
差分信号
差分信号要求在同一层上且尽可能的靠近平行走线，差分信号之间不允许插入任何信号。并要求等长。
////////////////////
PCB分层考虑
*在有类似的评估板参考时，按照评估板进行。
*在多层板时，建议：
–元件面、焊接面：敏感信号线
–第二层、倒数第二层：地／电源层
–没有电源/地平面隔离的两个信号层的信号走向尽可能的垂直。
*多电源环境下，不能每种电源一层，尽可能减少不同电压电源层相互覆盖。
*有BGA芯片时合理安排出线，减少PCB层数
\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\
信号完整性及电磁兼容要求
1）高频时钟
建议采用点对点连接或采用星型连接；采用T型连接时要保证等臂长;尽量减少过孔(Via)数量。2）终端匹配
用于终端匹配的电容、上拉电阻、下拉电阻、串接电阻等的布线、布局规则要参考评估板的设计。该靠近driver或receiver侧的必须靠近driver或receiver，该放在receiver之前或之后的必须放在receiver之前或之后。
3）高频数字总线
频率在50MHz以上的高频数字总线，应尽可能考虑总线中的每条信号线均串接一个22-300欧姆左右的阻尼电阻，频率在75MHz以上时，必须串接阻尼电阻。阻尼电阻必须放在发送侧并尽可能靠近发送器件。
4)走线要回避的敏感位置
高频线要远离输入输出口(input/output port)1/10 英寸以上，如实际限制则采用地或电源线屛蔽(shielded),高频线要远离晶振(crystal)和时钟芯片.
4)走线要避免小于90°。
5)避免集中打过孔，防止地电平面的不完整。
6)所有高频信号线应该全部手工布线。
7)大功率器件的安装面敷铜，隔离器件和PCB的布线。
//////////////////
测试点:
*地TIP：在PCB中应均匀放置“GND Tip”，每5cm左右一个。
*信号TIP：尽可能考虑重要信号，例如关键的时钟信号等的测试点。
*PCB中可以适当增加一些电源VCC的PAD。
*要求测试点的含义尽可能的在丝印层上标明。
*测试点距板边至少100mil以上
*测试点距器件引脚的PAD距离至少10mil
//////////////////////
屏蔽问题
*每层四周尽可能用地线包围（地线宽度至少为电源层和地层距离的三倍），均匀打过孔，起到屏蔽作用。并避免地环；且环的开口要避开机箱的通风孔，Port口等。
*元件面及焊接面尽可能用地填充，均匀打过孔，起到屏蔽作用。
*有Port口的位置的地填充要单点与系统地相连；且地填充要通过螺丝孔、Port口挡板与整机外壳良好电接触。
//////////////////////
走线
*线改向时只走钝角或圆弧。
*线从过孔、焊盘引出时要加泪滴。
*过孔避免紧排成线状，以防意外分割电源／地层。
*高频及低电平模拟信号线要走靠地层
*模拟信号的高低电平信号线要分别走在电源或地层的两侧
*螺丝孔或定位孔周围0.4mm内不可走线
*振荡器和散热片铜箔内不可走线
//////////////////////////
地层走信号线
一般情况下，不可在电源层和地层走线。如果要在地层上走信号线，则要想办法保证地电平面的完整性
///////////////////
过孔(Via)
*过孔的孔径不可小于15mil
*过孔的ANNULAR RING 一般为12mil(0.3mm)左右,除特殊情况外不得少于5mil。ANNULAR RING指焊盘直径减去过孔孔径。
*过孔与SMT元件的PAD间距一般要大于5mil，
*特殊情况下(如高频Bypass电容)过孔与SMT元件的PAD间距小于规则时要保证过孔敷阻焊层; **如需将过孔置于SMT元件的PAD上时要有PCB厂商的代填过孔及品质保证。
//////////////////
丝印层
元件编号大小一般为:高50mil，线宽8mil
应该在相应元器件旁边,并避开过孔及影
响视线的元件
当Layout结束后要按顺序(如由左而右,由
上而下)对元件编号重排序,并更新到原理
图
各元器件的丝印层标注（标号，及可能
标注的值或型号）必须清晰易懂。
PCB设计检查规范
结构尺寸检查
检查与结构设计图纸的一致性。
–总体尺寸
–定位孔位置
–定位孔孔径
接插件定位检查
–1．定位孔位置
–2．定位孔孔径
元器件库检查
1．封装形式是否正确
2．引脚定义是否正确
3．引脚间距是否正确
4．器件总体尺寸是否正确，消除引脚间距的累计误差
5．外形尺寸是否正确
6．焊盘尺寸、过孔孔径是否正确
7．丝印层标注（字体大小、方向）是否正确
丝印层检查
1．标号位置:应该在相应元器件旁边（不会引起误会），不会被本器件所覆盖;并避开过孔。2．字符大小是否符合规范要求
电源滤波、接地的检查
*检查低频、高频滤波电容数量和放置的合理性。模拟电源/数字电源，模拟地/数字地的处理是否合适。
设计规程检查（DRC）
*按要求设置设计规程，用PCB设计工具进行自动的DRC检查，应该完全符合要求。
SI/EMI/PI仿真
*检查整板所有信号线的阻抗特性。
*检查同组数据／地址／控制／时钟总线的时序
*仿真关键信号线的SI／EMI／SPI，优化滤波电容、阻尼电阻等终端器件的值。
*必要时，仿真整板EMI／PI
数字地和模拟地分割
*不能跨越分割间隙布线，一旦跨越了分割间隙布线，电磁辐射和信号串扰都会急剧增加。
*在PCB设计中最常见的问题就是信号线跨越分割地或电源而产生EMI问题。
如果一定要采用分割的地，则要建立“地连接桥”。
将PCB分区为模拟部分和数字部分。保证数字信号返回电流不会流入到模拟信号的地。
–模拟信号在电路板所有层的模拟区内布线
–数字信号在数字电路区内布线,混合信号PCB设计注意事项
1.将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分。
2.合适的元器件布局。
3.A/D转换器跨分区放置。
4.不要对地进行分割。在电路板的模拟部分和数字部分下面敷设统一地。
5.在电路板的所有层中，数字信号只能在电路板的数字部分布线。
6.在电路板的所有层中，模拟信号只能在电路板
7.实现模拟和数字电源分割。
8.布线不能跨越分割电源面之间的间隙。
9.必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上。
10.分析返回地电流实际流过的路径和方式。
11.采用正确的布线规则。精确预测由传输线、IC封装、连接器、过孔等引起的噪声而导致的信号失真。
最精确最先进的技术。支持IBIS、SPICE、IMIC等模型。为业内最灵活最强大的仿真系统。布线前分析和布线后分析
能根据CAD数据精确预测辐射噪声，充分考虑电流在PCB线段中的分配以及非线性器件和终端电阻等，同时能分析辐射噪声和传输线传导噪声。–既可以预测差模辐射噪声，也可以预测共模辐射噪声。这两种辐射噪声都与其物理设计密切相关。因此，把物理实体转换为电子特性的建模工具的精度是成功预测辐射噪声的关键。ApsimEMI采用了大量的高精度参数提取工具.
–能够精确预测信号线上的高频电流及其回流。评估在有去耦电容时的地电层的电性能。
–在PCB制作前就可以对地电平面、电容值、电容的放置位置、电容的类型等进行评估。
评估滤波电容的有效性
–改变电容值、放置位置、PCB的层次堆叠结构或用CAD改变地电平面的结构，进行评估。
PCB高频布线基本知识
高频布线基本知识 内容目录 1. 引言 2. 信号完整性问题 3. 电磁兼容性问题 4. 电源完整性问题 5. 高频电路设计一般规范 6. 数模混合电路设计一般规范 一：高频电路的定义 *在数字电路中，是否是高频电路取决于信号的上升沿和下降沿，而不是信号的频率。 公式：F2 =1/（Tr×π），Tr为信号的上升／下降延时间。 *F2 > 100MHz，就应该按照高频电路进行考虑，下列情况必须按高频规则进行设计 –系统时钟频率超过50MHz –采用了上升/下降时间少于5ns的器件 –数字/模拟混合电路 *逻辑器件的上升/下降时间和布线长度限制上升/下主要谐波频谱分布最大传输线最大传输 降时间Tr分量F2=1/Fmax=10*距离（微带）线距离（微带线）πTr F2 74HC 13-15ns24MHz 240 MHz 117cm 91cm 74LS 9.5ns 34 MHz 340MHz 85.5cm 66.5cm 74H 4-6ns 80 MHz 800MHz 35 28 74S 3-4ns 106 MHz 1.1GHz 27 21 74HCT 5-15ns 64 MHz 640MHz 45 34 74ALS 2-10ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74FCT 2-5ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74F 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL12K 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL100K 0.75ns 424 MHz 4.2GHz 6 5 传统的PCB设计方法效率低： 原理图，传统的设计方法设计和输入布局、布线没有任何质量控制点,制作PCB每一步设计都是凭经验，发现问题就必须从头开始，功能、性能测试问题的查找非常困难 信号完整性问题: 1.反射问题 2.串扰问题 3.过冲和振荡 4.时延 反射问题：传输线上的回波。信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处，但是有一部分被反射了。 多点反射
PCB布线及设计规则检查
PCB布线及设计规则检查 [提示]PCB中常见错误： （1）网络载入时报告NODE没有找到： a. 原理图中的元件使用了pcb库中没有的封装； b. 原理图中的元件使用了pcb库中名称不一致的封装； c. 原理图中的元件使用了pcb库中pin number不一致的封装。如三极管：sch中pin number 为e,b,c, 而pcb中为1，2，3。（2）打印时总是不能打印到一页纸上： a. 创建pcb库时没有在原点； b. 多次移动和旋转了元件，pcb板界外有隐藏的字符。选择显示所有隐藏的字符，缩小pcb, 然后移动字符到边界内。 （3）DRC报告网络被分成几个部分：表示这个网络没有连通，看报告文件，使用选择CONNECTED COPPER查找。另外提醒朋友尽量使用WIN2000, 减少蓝屏的机会；多几次导出文件，做成新的DDB文件，减少文件尺寸和PROTEL僵死的机会。如果作较复杂的设计，尽量不要使用自动布线。 （4）在PCB设计中装入网络表后，提示很多错误，主要是关于封装的错误：这是由于在原理图设计时没有填写FOOtprint一栏。应回到原理图中，主要是对于电阻、电容等分立元件重新填写这一栏，并且一定要生成新的网络表。 （5）在装入网络表时Action项提示Add nod－1 to NetN00001，Error项提示Component not found的错误：这是由于有的元件的Designator项未填写造成的。只要在原理图中重新填写此项并重新生成网络表即可。 第九单元第1题
PROTE上机习题精选2 样图9-01 [操作要求] 1、布线设计： ●打开Unit9\Y9-01.pcb文件。 ●加载Unit9\https://www.360docs.net/doc/6c5886891.html,，用Protel的自动布线功能进行布线。 ●设置自动布线线宽为12mil，双层板，Via直径为52mil，，Via Hole直径为28mil；Pad 直径为62mil，Pad Hole直径为30mil；Top层垂直布线、BOTTOM层水平布线，最小安全间距为5mil。 ●不能自动布线的可采取手工布线，手工布线时可适当减小线宽。 2、板的整理及设计规则检查： ●对NET239、NET355 和NET619进行适当调整，调整NET239的线宽为13mil，NET355 的线宽为10mil，NET619的线宽为9mil。 ●把NET343当做地线，在TOP层和BOTTOM层加“地”填充（主要在板的四周位置）●布线、调整完毕，对整板进行设计规则检查，直到无错为止。 将上述操作结果保存到考生文件夹中，命名为X9-01.pcb。最终效果如样图9-01所示。 第九单元第2题
PCB高频布线工艺和PCB板选材重点讲义资料
高频布线工艺和PCB板选材 -----需要探讨工艺和加工细节，可以联系QQ：748985601 摘要：本文通过对微带传输特性、常用板材性能参数进行比较分析，给出用于无线通信模拟前端、高速数字信号等应用中PCB板材选取方案，进一步从线宽、过孔、线间串扰、屏蔽等方面总结高频板PCB设计要点。 关键字：PCB板材、PCB设计、无线通信、高频信号 近年来在无线通信、光纤通信、高速数据网络产品不断推出，信息处理高速化、无线模拟前端模块化，这些对数字信号处理技术、IC工艺、微波PCB设计提出新的要求，另外对PCB板材和PCB工艺提出了更高要求。 如商用无线通信要求使用低成本的板材、稳定的介电常数（εr变化误差在±1-2％间）、低的介电损耗（0.005以下）。具体到手机的PCB板材，还需要有多层层压、PCB加工工艺简易、成品板可靠性高、体积小、集成度高、成本低等特点。为了挑战日益激烈的市场竞争，电子工程师必须在材料性能、成本、加工工艺难易及成品板的可靠性间采取折衷。 目前可供选用的板材很多，有代表性的常用板材有：环氧树脂玻璃布层压板FR4、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4、改性环氧树脂FR4等。特殊板材如：卫星微波收发电路用到蓝宝石基材和陶瓷基材；微波电路基材GX系列、RO3000系列、RO4000系列、TL系列、TP-1/2系列、F4B-1/2系列。它们使用的场合不同，如FR4用于1GHz以下混合信号电路、多脂氟乙烯PTFE多用于多层高频电路板、聚四氟乙烯玻璃布纤维F4用于微波电路双面板、改性环氧树脂FR4用于家用电器高频头（500MHz以下）。由于FR4板材易加工、成本低、便于层压，所以得到广泛应用。 下面我们从微带传输线特性、多层板层压工艺、板材参数性能比较等多个方面分析，给出了对于特殊应用的PCB板材选取方案，总结了高频信号PCB设计要点，供广大电子工程师参考。 1微带传输线传输特性 板材的性能指标包括有介电常数εr、损耗因子（介质损耗角正切）tgδ、表面光洁度、表面导体导电率、抗剥强度、热涨系数、抗弯强度等。其中介电常数εr、损耗因子是主要参数。 高速数据信号或高频信号传输常用到微带线（Microstrip Line），由附着在介质基片两边的导带和导体Array接地板构成，且导带一部分 暴露在空气中，信号在介质 基片和空气这两种介质中 传播引起传输相速不等会 产生辐射分量、如果合理选 用微带尺寸这种分量很小。 图一基片结构示意
pcb布局布线基本原则
PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块， 电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路 分开； 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件， 螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴 装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔， 以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰， 不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装 孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇 流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接
连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源 线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电 源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上 极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充， 网格大于8mil(或0.2mm)； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信 号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil （或8mil）；线间距不低于10mil； 3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil； 1/4W电阻：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘62mil，孔径42mil； 无极电容：51*55mil（0805表贴）；直插时焊盘50mil，孔径28mil； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？ 1、下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰： (1) 微控制器时钟频率特别高，总线周期特别快的系统。 (2) 系统含有大功率，大电流驱动电路，如产生火花的继电器，大电流开关等。
PCB板基础知识
PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则 PCB 板基础知识 一、PCB 板的元素 1、工作层面对于印制电路板来说，工作层面可以分为 6 大类，信号层（signal layer））内部电源/接地层内部电源接地层（internal plane layer））机械层（主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息，起到相应机械层（mechanical layer））的提示作用。EDA 软件可以提供 16 层的机械层。防护层（包括锡膏层和阻焊层两大类。锡膏层主要用于将表面贴防护层（mask layer））元器件粘贴在 PCB 上，阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。印层（在 PCB 板的 TOP 和 BOTTOM 层表面绘制元器件的外观丝印层（silkscreen layer））轮廓和放置字符串等。例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志，生产日期等。同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据，作用是使 PCB 板具有可读性，便于电路的安装和维修。其他工作层（禁止布线层 Keep Out Layer 其他工作层（other layer））钻孔导引层 drill guide layer 钻孔图层 drill drawing layer 复合层multi-layer 2、元器件封装是实际元器件焊接到 PCB 板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元器件的外形尺寸，所占空间位置，各管脚之间的间距等。元器件封装是一个空间的功能，对于不同的元器件可以有相同的封装，同样相同功能的元器件可以有不同的封装。因此在制作 PCB 板时必须同时知道元器件的名称和封装形式。（1）元器件封装分类通孔式元器件封装（THT，through hole technology）表面贴元件封装（SMT Surface mounted technology ）另一种常用的分类方法是从封装外形分类： SIP 单列直插封装 DIP 双列直插封装 PLCC 塑料引线芯片载体封装 PQFP 塑料四方扁平封装 SOP 小尺寸封装 TSOP 薄型小尺寸封装 PPGA 塑料针状栅格阵列封装 PBGA 塑料球栅阵列封装 CSP 芯片级封装 (2) 元器件封装编号编号原则：元器件类型+引脚距离（或引脚数）+元器件外形尺寸 例如 AXIAL-0.3 DIP14 （3）常见元器件封装 RAD0.1 RB7.6-15 等。 电阻类普通电阻 AXIAL- ×× ,其中××表示元件引脚间的距离；可变电阻类元件封装的编号为 VR × , 其中×表示元件的类别。电容类非极性电容编号 RAD ×× ,其中××表示元件引脚间的距离。极性电容编号 RB xx - yy ，xx 表示元件引脚间的距离，yy 表示元件的直径。二极管类编号 DIODE- ×× ,其中××表示元件引脚间的距离。晶体管类器件封装的形式多种多样。集成电路类 SIP 单列直插封装 DIP 双列直插封装 PLCC 塑料引线芯片载体封装 PQFP 塑料四方扁平封装 SOP 小尺寸封装 TSOP 薄型小尺寸封装 PPGA 塑料针状栅格阵列封装 PBGA 塑料球栅阵列封装 CSP 芯片级封装 3、铜膜导线是指 PCB 上各个元器件上起电气导通作用的连线，它是 PCB 设计中最重要的部分。对于印制电路板的铜膜导线来说，导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指标，这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系。印制电路板走线的原则：◆走线长度：尽量走短线，特别对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越小。◆走线形状：同一层上的信号线改变方向时应该走 135°的斜线或弧形，避免 90°的拐角。◆走线宽度和走线间距：在 PCB 设计中，网络性质相同的印制板线条的宽度要求尽量一致，这样有利于阻抗匹配。走线宽度通常信号线宽为： 0.2～
pcb布局布线技巧经验大汇总
PCB电路板布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2. 定位孔、标准孔等非安装孔周围 1.27mm 内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围 3.5mm （对于M2.5）、4mm（对于M3内不得贴装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于 3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插 拔； 9. 其它元器件的布置： 所有 IC 元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10. 板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于 8mil（或 0.2mm）； 11. 贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12. 贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13. 有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1画定布线区域距 PCB板边w 1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil ；信号线宽不应低于12mil ；cpu 入出线不应低于10mil （或8mil ）；线间距不低于 10mil ； 3、正常过孔不低于 30mil ； 4、双列直插：焊盘 60mil ，孔径 40mil ； 1/4W电阻：51*55mil （ 0805表贴）；直插时焊盘 62mil，孔径42mil ; 无极电容： 51*55mil （0805表贴）；直插时焊盘 50mil ，孔径 28mil； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线 PCB板布线技巧 在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB 中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、 双面布线及多层布线。布线的方式也有两种：自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。 自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后 进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线，以改进总体效果。 对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道，
PCB布线原则
pcb的地线,电源线，信号线 2015-08-13 一、布线的总原则: (1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并 使信号尽可能保持一致的方向。 (2)以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、 紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。 (3)在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元 器件平行排列。这样，不但美观。而且装焊容易，易于批量生产。 (4)位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形 状为矩形。长宽比为3:2成4:3.电路板面尺寸大于200X 150mm时。应考虑电路板所受的机械强度。 (5)电源线与地线(或者中性线)要按照井”字形布线。 二、导线宽度与间距的选择与确定： 根据印制电路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。 印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。 当铜箔厚度为0.05mm，宽度为1?1.5mm时。通过2A的电流，温度不会高于3 C ,导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.02?0.3mm 导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线?尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，导线可使间距小至5~8mm。 线宽太小，则印刷导线电阻大，线上的电压降也就大，影响电路的性能，线宽太宽则布线密度不高，板面积增加，除了增加成本外，也不利于小型化? 地线，电源线，信号线之间的关系： 地线〉电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2?0.3mm,最细宽度可达
PCB电路板布局技巧
PCB电路板布局技巧
PCB布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则1.按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开；2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴装元器件；3.卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路；4.元器件的外侧距板边的距离为5mm；5.贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm；6.金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm；7.发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布；8.电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔；9.其它元器件的布置：所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直；10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或0.2mm)；11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过；12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致；13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线；2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil；cpu入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil；3、正常过孔不低于30mil； 4、双列直插：焊盘60mil，孔径40mil；
pcb布局布线技巧及原则
pcb 布局布线技巧及原则 [ 2009-11-16 0:19:00 | By: lanzeex ] PCB 布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1. 按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开； 2. 定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件，螺钉等安 装孔周围3.5mm （对于 M2.5）、4mm（对于M3内不得贴装元器件； 3. 卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路； 4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm； 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm； 6. 金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其它元器件相碰，不能紧 贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板 中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布； 8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座
及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔； 9. 其它元器件的布置： 所有IC 元件单边对齐，有极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方向，出现两个方向时，两个方向互相垂直； 10、板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil（或0.2mm）； 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致； 13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则1、画定布线区域距PCB板边w 1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线； 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil ；信号线宽不应低于12mil ；cpu 入出线不应低于10mil （或8mil ）；线间距不低于10mil ； 3、正常过孔不低于30mil ； 4、双列直插：焊盘60mil ，孔径40mil ； 1/4W 电阻：51*55mil （0805 表贴）；直插时焊盘62mil ，孔径42mil ；无极电容：51*55mil （0805 表贴）；直插时焊盘50mil ，孔径28mil ； 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线。如何提高抗干扰能力和电磁兼容性在研制带处理器的电子产品时，如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？
高频布线工艺和PCB板选材Word版
高頻佈線工藝和PCB板選材 國家數位交換系統工程技術研究中心 張建慧饒龍記[鄭州1001信箱787號] 摘要：本文通過對微帶傳輸特性、常用板材性能參數進行比較分析，給出用於無線通信類比前端、高速數位信號等應用中PCB板材選取方案，進一步從線寬、過孔、線間串擾、遮罩等方面總結高頻板PCB設計要點。 關鍵字：PCB板材、PCB設計、無線通信、高頻信號 近年來在無線通信、光纖通信、高速資料網路產品不斷推出，資訊處理高速化、無線模擬前端模組化，這些對數位信號處理技術、IC工藝、微波PCB設計提出新的要求，另外對PCB板材和PCB工藝提出了更高要求。 變化誤差在如商用無線通信要求使用低成本的板材、穩定的介電常數（ε r ±1-2％間）、低的介電損耗（0.005以下）。具體到手機的PCB板材，還需要有多層層壓、PCB加工工藝簡易、成品板可靠性高、體積小、集成度高、成本低等特點。為了挑戰日益激烈的市場競爭，電子工程師必須在材料性能、成本、加工工藝難易及成品板的可靠性間採取折衷。 目前可供選用的板材很多，有代表性的常用板材有：環氧樹脂玻璃布層壓板FR4、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4、改性環氧樹脂FR4等。特殊板材如：衛星微波收發電路用到藍寶石基材和陶瓷基材；微波電路基材GX系列、 B-1/2系列。它們使用的RO3000系列、RO4000系列、TL系列、TP-1/2系列、F 4 場合不同，如FR4用於1GHz以下混合信號電路、多脂氟乙烯PTFE多用於多層高頻電路板、聚四氟乙烯玻璃布纖維F4用於微波電路雙面板、改性環氧樹脂FR4用於家用電器高頻頭（500MHz以下）。由於FR4板材易加工、成本低、便於層壓，所以得到廣泛應用。 下面我們從微帶傳輸線特性、多層板層壓工藝、板材參數性能比較等多個方面分析，給出了對於特殊應用的PCB板材選取方案，總結了高頻信號PCB設計要點，供廣大電子工程師參考。 1微帶傳輸線傳輸特性 板材的性能指標包括有介電常數ε 、損耗因數（介質損耗角正切）tgδ、表 r 面光潔度、表面導體導電率、抗剝強度、熱漲係數、抗彎強度等。其中介電常數、損耗因數是主要參數。 ε r 高速資料信號或高頻信號傳輸常用到微帶線（Microstrip Line），由附著在介質基片兩邊的導帶和導 體接地板構成，且導帶一部 分暴露在空氣中，信號在介 質基片和空氣這兩種介質 中傳播引起傳輸相速不等Array會產生輻射分量、如果合理 選用微帶尺寸這種分量很 小。
PCB布线的基本原则
PCB布线的基本原则 一位同事负责布的一块步进电机驱动板，性能指标老是达不到文档提到的性能，虽然能用，大电流丢步，高速上不去，波形差，在深入分析之后发现违背了一些PCB布线的基本原则，修改之后性能就非常好，这让我再一次的感受到PCB布线的重要性，尤其是我们经常做大功率电源、传感器这类对PCB布线要求极为严格的。 前几天在MSOS群中，网友“嗡嗡”提出PCB布线问题，我有感于之前步进电机布线引起的问题，把这个PCB布线用常识来理解，通俗易懂、避开电路回路、电磁场传输线等高深复杂，越讲越讲不清的东西，从根本上让大家明白怎么回事，不被一些专业术语约束，获得群内网友的认同。 PCB布线，就是铺设通电信号的道路连接各个器件，这好比修道路，连接各个城市通汽车，完全一回事。 道路建设要求一去一回两条线，PCB布线同样道理，需要形成一个两条线的回路，对于低频电路角度上讲，是回路，对于高速电磁场来讲，是传输线，最常见的如差分信号线。比如USB、网线等。对于传输线的阻抗特性等，本文不做进一步讲解。 可以说，差分信号线，是连接器件信号的理想模型。对信号要求越高的，越要靠近差分信号线。 当一块板子器件非常多，若都按差分线布，一是PCB的面积太大，二是要布2N条线，工作量太大，难度也很大，于是人们针对实际需求提出了多层PCB的概念，最典型的就是双面PCB板。把底部一层作为公共的参考回路，这样布线只需要布N+1根即可，PCB版面也大大缩小。
公共参考回路，也就是大家常说的参考地，针对大部分嵌入式行业来说，信号因为数字化后对信号质量要求不是很高，这样采用整层的参考地，可以缩小板面，又提高效率，大大节约了时间，深受大家喜欢。实际上缩小板面就是缩短信号线长度，也可以部分抵消因为参考地引起的信号质量下降问题，所以在实际中，这种引入参考地的PCB布线效果，基本接近差分线理想模型。到了今天，我们都习惯于这种方式，似乎PCB布线，就是要有一层参考地，没有为什么。 在双面板设计中，因为经常有交叉线存在，需要跳线到地层做交叉线交换，这个需要特别指出的是，这个跳线不能太长，若太长，容易分割参考地，尤其是对于一些信号质量要求高的线，底部的参考地不能被分割，。否则信号的回路被完全破坏，参考地失去了意义。所以一般的讲，参考地层只适合做信号线的短跳线用，信号线尽量布顶层，或者引入更多层的PCB板。 路与路之间靠的太近容易出现影响，比如坐高铁的时候，感觉的到对面开来火车对自己所坐火车的影响。信号线也一样，不能靠的太近，若信号线与信号线之间是平行的，一定要保持一定的距离，这个以实验为准，并且底部要有很好的参考地。低频小信号下，一般影响不是很大，高频强信号是需要注意的。 对于高频、大电流方面的PCB布线，比如开关电源等，最忌讳的就是驱动信号被输出强电流、强电压干扰。MOS管的驱动信号，很容易受输出强电流的影响，两者要保持一定的距离，不要靠的太近。模拟音响时代，运放放大倍数过高，就会出现自激效应，原因同MOS 管一样。 PCB布线的载体是PCB板，一般参考地跟PCB板边离1mm附近，信号线离参考地边缘1mm 附近，这样把信号都约束在PCB板内，可以降低EMC辐射。 当对PCB设计还没有概念的，就多想想我们日常的道路，两者完全一致。
PCB布线规则详解
1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能 下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证 产品的质量。对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作 以表述：众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是： 地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～ 0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为 1.2～ 2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。 2、数字电路与模拟电路的共地处理现在有许多PCB 不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要
考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间 互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定。 3、信号线布在电（地）层上在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会 给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线。首先应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。 4、大面积导体中连接腿的处理在大面积的接地（电）中，常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处理需要进行综合的考虑，就
一文读懂高频pcb线路板制作相关知识
一文读懂高频pcb线路板制作相关知识 众所周知高频PCB线路板涉及才高频材料，对工艺的要求也比较高。今天小编来分享一下高频电路板的制作工艺和注意事项。 首先我们从构造上去了解高频PCB板的制作 高频PCB主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成，各组成部分的主要功能如下： 焊盘：用于焊接元器件引脚的金属孔。 过孔：有金属过孔和非金属过孔，其中金属过孔用于连接各层之间元器件引脚。 安装孔：用于固定电路板。
导线：用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。 接插件：用于电路板之间连接的元器件。 填充：用于地线网络的敷铜，可以有效的减小阻抗。 电气边界：用于确定电路板的尺寸，所有电路板上的元器件都不能超过该边界。 其次了解高频电路板制作原理是必须： 在高频电路设计中，电源以层的形式设计，在大多数情况下都比以总线的形式设计要好得多，这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。此外电源板还得为PCB上所有产生和接受的信号提供一个信号回路，这样可以最小化信号回路，从而减小噪声，这点常常为低频电路设计人员所忽视。 在高频PCB设计中，我们应该遵循下面的原则： 电源与地的统一，稳定。 仔细考虑的布线和合适的端接可以消除反射。 仔细考虑的布线和合适的端接可以减小容性和感性串扰。 需要抑制噪声来满足EMC要求。 了解了高频电路板构成和制作原理我们就不难理解高频电路板加工注意点 1、阻抗控制要求比较严格，相对线宽控制的很严格，一般公差百分之二左右。 2、由于板材特殊，所以PTH沉铜时的附着力不高，通常需要借助等离子处理设备等先对过孔及表面进行粗化处理，以增加PTH孔铜和阻焊油墨的附着力。 3、做阻焊之前不能磨板，不然附着力会很差，只能用微蚀药水等粗化。
PCBLayout布局布线基本规则
布局： 1、顾客指定器件位置是否摆放正确 2、BGA与其它元器件间距是否≥5mm 3、PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间间距是否≥2.5 mm 4、PLCC、QFP、SOP与Chip 、SOT之间间距是否≥1.5 mm 5、Chip、SOT各自之间和相互之间的间距是否≥0.3mm 6、PLCC表面贴转接插座与其它元器件的间距是否≥3 mm 7、压接插座周围5mm范围内是否有其他器件 8、Bottom层元器件高度是否≤3mm 9、模块相同的器件是否摆放一致 10、元器件是否100%调用 11、是否按照原理图信号的流向进行布局，调试插座是否放置在板边 12、数字、模拟、高速、低速部分是否分区布局，并考虑数字地、模拟地划分 13、电源的布局是否合理、核电压电源是否靠近芯片放置 14、电源的布局是否考虑电源层的分割、滤波电容的组合放置等因素 15、锁相环电源、REF电源、模拟电源的放置和滤波电容的放置是否合理 16、元器件的电源脚是否有0.01uF～0.1uF的电容进行去耦 17、晶振、时钟分配器、VCXO\TCXO周边器件、时钟端接电阻等的布局是否合理 18、数字部分的布局是否考虑到拓扑结构、总线要求等因素 19、数字部分源端、末端匹配电阻的布局是否合理 20、模拟部分、敏感元器件的布局是否合理 21、环路滤波器电路、VCO电路、AD、DA等布局是否合理 22、UART\USB\Ethernet\T1\E1等接口及保护、隔离电路布局是否合理 23、射频部分布局是否遵循“就近接地”原则、输入输出阻抗匹配要求等 24、模拟、数字、射频分区部分跨接的回流电阻、电容、磁珠放置是否合理 外形制作： 1、外形尺寸是否正确？ 2、外形尺寸标注是否正确？ 3、板边是否倒圆角≥1.0mm 4、定位孔位置与大小是否正确 5、禁止区域是否正确 6、Routkeep in距板边是否≥0.5mm 7、非金属定位孔禁止布线是否０.3mm以上 8、顾客指定的结构是否制作正确 规则设置： 1、叠层设置是否正确？ 2、是否进行class设置 3、所有线宽是否满足阻抗要求？ 4、最小线宽是否≧5mil 5、线、小过孔、焊盘之间间距是否≥6mil，线到大过孔是否≥10mil
PCB线路板知识
PCB线路板知识 PCB设计基本概念 1、“层(Layer) ”的概念 与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所同，Protel的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。现今，由于电子线路的元件密集安装。防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层，并常用大面积填充的办法来布线。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓“过孔(Via)”来沟通。有了以上解释，就不难理解“多层焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。举个简单的例子，不少人布线完成，到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘，其实这是自己添加器件库时忽略了“层”的概念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层(Mulii一Layer)的缘故。要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。 2、过孔(Via) 为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不连。一般而言，设计线路时对过孔的处理有以下原则:(1)尽量少用 过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量
PCB布局、布线基本细则
PCＢ布局、布线基本原则 一、元件布局基本规则 1．按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路 分开; 2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.２７mm 内不得贴装元、器件， 螺钉等安装孔周围３.5mm（对于M2.５)、４mm(对于M3）内不得贴 装元器件;?3. 卧装电阻、电感(插件）、电解电容等元件的下方 避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;?4. 元器件的外 侧距板边的距离为5mm; 5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm; 6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰， 不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装 孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于３mm； 7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布;?8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条
接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接 器布置在连接器之间，以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆 设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插 头的插拔；?9．其它元器件的布置:?所有ＩＣ元件单边对齐，有 极性元件极性标示明确，同一印制板上极性标示不得多于两个方 10、板面布线应疏密得 向，出现两个方向时,两个方向互相垂直；? 当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8miｌ（或 0.2mm)；? 11、贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚 焊。重要信号线不准从插座脚间穿过； 12、贴片单边对齐，字符方向一致,封装方向一致;?１3、有极性的 器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。 二、元件布线规则 1、画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内,以及安装孔周围１ｍｍ内，禁止布线;? 2、电源线尽可能的宽，不应低于18mil；信号线宽不应低于12mil;cｐｕ入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mｉｌ； ３、正常过孔不低于30miｌ; 4、双列直插:焊盘６0mil,孔径40ｍｉl； 1/４W电阻：５1＊55ｍｉl(080５表贴）;直插时焊盘6２ｍｉl，孔径４2mｉl；无极电容: 51*５５ｍil(0805表贴）;直插时焊盘５0mil，孔径2８mil; 5、注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。 如何提高抗干扰能力和电磁兼容性 1、下面的在研制带处理器的电子产品时,如何提高抗干扰能力和电磁兼容性??? 一些系统要特别注意抗电磁干扰： (1)微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。 ?(２) 系统含有大功率，大电流驱动电路,如产生火花的继电器，大电流开关等。?（3）含微弱模拟信号电路以及高精度Ａ/D变换电路的系统。? ２、为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施: (1) 选用频率低的微控制器:?
高频PCB电路布线经验总结
高频PCB电路布线经验总结 如果数字逻辑电路的频率达到或者超过45MHZ~50MHZ，而且工作在这个频率之上的电路已经占到了整个电子系统一定的份量（比如说1/3），通常就称为高频电路。高频电路设计是一个非常复杂的设计过程，其布线对整个设计至关重要！ 【第一招】多层板布线 高频电路往往集成度较高，布线密度大，采用多层板既是布线所必须，也是降低干扰的有效手段。在PCB Layout阶段，合理的选择一定层数的印制板尺寸，能充分利用中间层来设置屏蔽，更好地实现就近接地，并有效地降低寄生电感和缩短信号的传输长度，同时还能大幅度地降低信号的交叉干扰等，所有这些方法都对高频电路的可靠性有利。有资料显示，同种材料时，四层板要比双面板的噪声低20dB。但是，同时也存在一个问题，PCB半层数越高，制造工艺越复杂，单位成本也就越高，这就要求我们在进行PCB Layout时，除了选择合适的层数的PCB板，还需要进行合理的元器件布局规划，并采用正确的布线规则来完成设计。 【第二招】高速电子器件管脚间的引线弯折越少越好 高频电路布线的引线最好采用全直线，需要转折，可用45度折线或者圆弧转折，这种要求在低频电路中仅仅用于提高铜箔的固着强
度，而在高频电路中，满足这一要求却可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。 【第三招】高频电路器件管脚间的引线越短越好 信号的辐射强度是和信号线的走线长度成正比的，高频的信号引线越长，它就越容易耦合到靠近它的元器件上去，所以对于诸如信号的时钟、晶振、DDR的数据、LVDS线、USB线、HDMI线等高频信号线都是要求尽可能的走线越短越好。 【第四招】高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好 所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔（Via）越少越好。据侧，一个过孔可带来约0.5pF的分布电容，减少过孔数能显著提高速度和减少数据出错的可能性。 【第五招】注意信号线近距离平行走线引入的“串扰” 高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“串扰”，串扰是指没有直接连接的信号线之间的耦合现象。由于高频信号沿着传输线是以电磁波的形式传输的，信号线会起到天线的作用，电磁场的能量会在传输线的周围发射，信号之间由于电磁场的相互耦合而产生的不期望的噪声信号称为串扰（Crosstalk）。PCB板层的参数、信号线的间距、驱动端和接收端的电气特性以及信号线端接方式对串扰都有一定的影响。所以为了减少高频信号的串扰，在布线的时候要求尽可能的做到以下几点： 在布线空间允许的条件下，在串扰较严重的两条线之间插入一条地线或地平面，可以起到隔离的作用而减少串扰。