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 ; U' D# }" y8 v* K% ~! |7 `# @# r9 G+ o' E* P$ c- d! j# j
RF 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。 u: W! m: _4 q2 F$ r$ {9 A: b) p2 M- ^
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图1 RF单板的层叠结构) y# V: I8 r6 A/ x2 q
8 t- d# P3 X7 Y6 f1 U% n4 c1 I! g) e 布线约束：基本要求' V% `8 {: H7 x1 x
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（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。 : e5 K/ q* B# X7 X4 w7 O/ K' Y: o; H, t3 u ( y. }4 ~! z: X
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图2 走线图. l+ N2 |" x! S( Y' `4 m, r; \* ~
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（2）焊盘的出线方式要合理。下图3是布线基本要求图。5 l* v( x( ^2 J* V: j
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2 ]# F& n; R7 V) c 图3 布线基本要求图+ @$ X$ a7 C8 P- Y
" G; R* Q! q2 Z0 q3 H- ^ ; b2 ~# v7 q$ L( s（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。 ) |# F4 `' Y; g ` ) J; G" s$ D1 a6 n（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。 . ?) P9 R' O. U& s. O0 L* Q. w 7 c1 O0 q9 K) B4 U（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。 ) Y- \* ?9 E8 w+ Z$ m# b" r. j4 G2 O- U* p# i( b 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。( z( W1 t0 R1 U: K4 U1 O7 C+ V
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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。 , ~! Z7 l# q) J" E' j/ i2 Y; l; H* N& W3 N
（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。 ( Q, S U5 ]# a. f( Z8 X, m9 _6 R% O& c7 g. c4 ~( l( a9 r& ] 布线约束：电源, i _+ Z! Z: m
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（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。9 }' S2 { ^7 q6 \3 Z
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（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。 & F% q# d& M) ^9 G0 G/ a; g X. k( v 2 A9 E* ^( {+ M* U（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。5 C% \6 z9 @: r9 p: m/ ]( @+ s
: I* z8 r N; \/ [- C5 {! K 布线约束：电源过流能力 8 L4 G# p C& B0 _; o* S# o1 w, H0 U0 K6 z& \/ c* p- Y! S' y
(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）* ]1 M2 j& _. Y& b* A
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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）& V) T. F+ ` [7 }) L
, P) N6 Q/ J* P" B布线约束：接地方法* Z* z4 N7 m: k/ g9 q2 O z
7 q2 E, Z* [4 a' ~（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。 $ J) R; z& D3 m E2 s: P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。( ? c4 N( y& s% o' i
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图4 电容的接地图+ b. ]* I5 U2 [/ B! f o3 |: u
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（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。6 ]0 O1 j4 U1 q7 K# Y2 [
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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；6 N. }" Y2 R2 h9 S: O5 \
$ T5 H3 j; Q3 i$ ~（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； 0 I, y" T9 ^. L2 e5 z+ n4 A% c( O t
（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；. k8 r4 R, W9 n
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（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。 + `/ E! b% R8 J , {# E" D2 y s2 ^4 |% e C& h) H% l0 y6 ^
图5. Y3 m' ^ [' Y& _$ Z+ B4 U1 P
0 |9 h G- I, x( x p p2 \1 r0 e% V3 t# {2 G8 Q* m0 y- e- Z 布线约束：通用规则 & V9 j4 z6 B( e: m# V7 I: a9 Z9 T" Q1 c
（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。, y: Y5 H5 r# x @: Q# {
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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。2 N3 d$ d; C8 r' q
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图6 微带线结构图9 R; E7 O% a0 d5 O
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（2）要求地铜皮到信号走线间隔≥3H。 ; b" `% n8 {- V. z 3 f% o/ Z7 w2 u' `/ T（3）地铜皮边缘加地线孔，孔间距约在100mils左右，均匀整齐排列；# ]- S$ E" Q, L
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