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标题: 紧跟jimmy老师的上课内容，深化对布线的理解！ [打印本页]
作者: beiguo1010    时间: 2016-4-25 09:09
标题: 紧跟jimmy老师的上课内容，深化对布线的理解！
布线约束：层分布
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# P0 b$ f! f  v# Q5 f; m: DRF 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。如下图1是RF单板的层叠结构。
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* [' M7 W) _" P, d
* Y4 K0 l6 `2 Y% a5 H( D
2 Q( `) j; o2 ?6 L8 P& m6 u                            图1  RF单板的层叠结构
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& W: C* @( L9 q) @. a7 W8 A布线约束：基本要求
( j( t/ e7 k8 e" D! s# |2 W: l- X, V7 m$ B! D
（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。如下图2是走线图。
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, u# y( x6 [8 J/ a         
7 E0 V7 }5 y, @5 W2 D3 R% P, U  T* X# W( ?! J7 N8 |
                                           图2 走线图/ s% h2 f: G* z
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. j- N: q0 V9 x$ U
（2）焊盘的出线方式要合理。下图3是布线基本要求图。
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) ?3 m1 l; B' E; Y                                     图3 布线基本要求图7 r5 `9 m) @9 C9 q  d
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' O( a" @% X8 ^6 K# `" T（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。/ y; Y1 U, O5 u
, {* }- g. n$ L9 ~# _1 |& S  Q) l" k
（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。
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（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。
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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。8 |8 l" p4 P( q$ k# ~; R* @: t
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（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。
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2 h0 ^+ G1 W+ R1 V5 B: a) G（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。& i1 q% X/ t/ N1 p" l! k+ {1 y

9 T4 S. F( h  j布线约束：电源& [; l/ Q& R$ w
7 f9 j7 U% t7 c- S
（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。( c2 p  z2 d& ^2 q9 K9 [
( O5 x7 l8 B/ t9 e; F4 S$ l
（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。8 m) g6 `1 O# b' G# z6 @
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（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。/ b& i" S; t1 b' i4 ~* ~! Y

3 B; c% {+ \0 r4 g1 J4 E* m布线约束：电源过流能力% n+ V1 W% i+ o/ j$ F  o6 G- i% Y

1 c* m  ?+ v) x(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）
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(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）/ ^2 ]) x1 ^0 i& k% ]6 S1 G) |2 `
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布线约束：接地方法8 C+ _8 m3 [7 I; a9 f2 m4 S. w

. ^4 `  K) ?8 L/ g5 Q. l/ B（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。
, l% o: N" }# I- }调整各组内滤波电容方向，缩小地回路。如图4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。
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- }& s# F+ c' c) Y3 i( p" y$ b                  
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( w. m7 L0 t- Q) o' b; x. y                                  图4 电容的接地图9 |: A0 d$ _, y" D

; y) C) {; L2 R% k8 Q（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。9 q: I8 w2 g. T2 p" Z
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（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；! T/ G& k/ i# D# z- i  {

/ q( S2 q0 N  ~( }; I# b" Q（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；% C* ~1 V$ y3 b, W; U. {+ g: C
2 t' l& m7 s- R& T9 J2 R
（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；* o& z) ^" }! z9 N! K( A. g
- [4 L' x# y. p
（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5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。" n0 ^" k$ U5 Z3 H- x
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1 Z$ e+ s; I4 G                                                             图5- |+ [) U* O0 X7 d" _. \
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1 b* [$ ^1 z9 E6 _8 `. Y* H布线约束：通用规则
2 X! g- ]: X* I: O
* t% N2 W( K- K& h（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6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。
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0 r, M4 _8 x. c, H
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。+ f$ C2 u" u- s6 \$ \) f% W
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- B' Q9 O$ C" ?* `( J; q                    图6 微带线结构图
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* {1 q! t, L, d0 i+ `* d2 P6 I  K3 L3 M4 b! f: ~3 |
（2）要求地铜皮到信号走线间隔≥3H。! O, J2 q, Z, n
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（3）地铜皮边缘加地线孔，孔间距约在100mils左右，均匀整齐排列；
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* |+ z1 y6 J1 \: C（4）地线铜皮边缘要光滑、平整，禁止尖锐毛刺；
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1 {4 _% |! q: i. b4 c# I8 L! U                                                                图7
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5 C& M$ N" G: q+ p, T1 H(5)除特殊用途外，禁止RF信号走线上伸出多余的线头。
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(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。
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( S- f  V  S! [1 {- f1 H1 p4 P(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。
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(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8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。2 }' P) L+ I- ?- j3 M# o
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         % F, K9 `; U7 r; b9 e5 Z5 e
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                            图8   电源线与射频过孔布线图/ _$ X% C  g* p1 l; E

- C; V* J; U2 k# l/ b) n（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。
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, Y1 b. Y$ y0 f( u9 O& o4 n8 K
作者: 黑_白    时间: 2016-5-10 21:56
好详细，一定学的很认真
2 Z4 d7 L2 r, y赞
作者: yufang85    时间: 2016-6-16 09:36
不错



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