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发表于 2016-4-25 09:09 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
布线约束:层分布) O% S& t, B2 B$ \

* s$ ?  l9 t7 I: g. TRF 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。
. `. Y: Q$ I' \$ k% f5 b
9 T/ S( l1 U: \. l2 o8 I8 [& T7 ]8 O+ i" Z) H& X. T
      
# M5 l& ^# C; P7 J* h( Z6 `% }: D9 b# p" B& C
; k  g6 ^' j: o
                            图1  RF单板的层叠结构
( t1 A3 f0 X3 m, p: F! ?  e
4 H8 o' _% L9 Q+ U! c( Z- ^布线约束:基本要求
* j3 L9 g- P* q( G  i2 h% B( M' A. \$ K  f5 l/ ?9 n
(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。
  Q) A1 K# ^1 W0 F
: E. D& A' S: g. a: R         
. m3 C% c, d# h% H7 V
  w% X1 @2 x' j                                           图2 走线图
, v7 @/ J2 w& G; D/ p: d( h! ~& Q* I1 n
* t- u, C: T) r! X
" h8 u5 u" x' L/ v* Z) i(2)焊盘的出线方式要合理。下图3是布线基本要求图。
- D$ B$ D: J$ }5 x3 T6 c, b0 _, U- }4 t
          + A' |# U' I1 c7 T% \6 g) I* d# ]
/ {/ l$ r  z/ l% u
                                   
. B  b& l, y* O# P' l& L                                     图3 布线基本要求图3 S9 J8 F! v" I* {

9 A5 ]) Q9 I" p6 K  @+ j6 f. r/ M1 I* _
(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。# K5 Z3 w! H/ q. W. C. W8 s, Z

2 p$ S/ o( P5 C3 y(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。. h, w; E* @, e3 x7 J" c% I2 W* W

; j" r# i$ U% r# E. R* I(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。
; b; w8 r+ M: b/ D; L; e" @+ N; K) z3 D1 ~
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。
0 e# z9 U9 a9 |4 ~, B) j9 q9 s, G" u
(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。
5 m3 A$ c& h4 Y+ T
1 Y' t$ m  S2 ]# N1 Q9 L(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。
  F$ {- R1 E5 ]
: J# y. z8 X6 V, H布线约束:电源
- Y" F$ ?8 ]' ]0 p2 \
7 F9 e! o$ z$ r, C(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。
+ L" \& f# t1 f& S. w- I
; ]- x, B: N9 u- H/ o% ^9 B& R(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。# l9 t1 Y" F) A  \* D
+ `8 F3 h. X9 Y7 F: d
(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。
" ]9 e# K8 H9 c! O$ F7 n+ a
  K, M& \* Y. j9 D! _布线约束:电源过流能力- L6 T& N) H) h# G) D1 B: Y8 S9 J
& ]. \6 S' G& a# ^' 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)
, ?- x# \% z$ Z$ Z8 l) L# H, I3 c
( t! n% u1 N7 A, U% m(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)4 d* c/ g  ]6 Z
+ O1 |& u' W5 z5 t( j
布线约束:接地方法
+ P1 ]- F0 f$ j) G
" ~! L0 h9 y$ V9 U(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。
) x# n2 p; y, X6 G, x7 q& U3 S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。0 c+ F+ [; Q) w& _
+ Z# q" v- ?2 x
% I2 }- w9 }9 ^1 E" u
                   0 D! ~! _7 C. y" F0 J

2 o3 _3 N& c. J2 p# u0 k% G( ]/ V                                  图4 电容的接地图
5 `- u! K0 u/ g& M
3 d3 |4 `  v2 x, [(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。
- F) i0 z7 v; Q4 t- q/ X( j7 T4 ]7 k
(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;8 ^# z: `% M3 Z6 G

$ U4 O3 g  h% V' p  O1 @2 Y(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;
+ D' ^5 P2 u4 L& V
8 {8 D( j! n% {0 F/ ~4 z(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;
$ D, x/ w' b5 C+ X, S2 N) |7 w3 A7 ~. c: G7 u. m; V
(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。( a# V& z6 G( ?9 b- c) E8 N
/ h# T9 j" k* Y* s8 k( ^
       6 w! d7 u) @# c2 R
                                                             图5
- N% x% E/ \) C( l: _. `* v
6 N0 m% p  d( W2 T
% D" W& b1 I3 o
布线约束:通用规则' ]5 s7 q0 O' N2 X2 ~2 W% V6 p) G7 s% y  n
+ m4 A2 W" e3 q+ p  G7 @
(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。
+ V8 _1 X& f( @' p# }% C! r4 ~3 H8 {. }: g# s
. f9 M- e% \8 r6 @: a7 e
; A' E$ Q" }% A3 _- ~) _
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。
) I2 u) Y( ~2 u2 y. l+ A
4 [: m* X1 ^4 e& A  m          * a4 E. a2 R  {% J) b" ^+ L/ g
5 e; G) G8 g, z5 L2 E7 a  ]. p: y1 `
                    图6 微带线结构图
( y+ s- u- C" r8 d  O& ?- D4 d/ Z) U9 _" s; D1 k' \8 F

7 h& X- t! Q, L4 g) C& S(2)要求地铜皮到信号走线间隔≥3H。* b3 R) W+ |, Y9 A1 [6 b! b
1 ]6 ^) S5 Q) |/ M& I8 M$ k8 O
(3)地铜皮边缘加地线孔,孔间距约在100mils左右,均匀整齐排列;
$ I, R* z& v  Y& \& i7 X' S( E1 J4 ]9 E; m4 N- n
(4)地线铜皮边缘要光滑、平整,禁止尖锐毛刺;
8 _9 K) s% U/ @$ r* l
- X5 i% t3 I2 V8 d& J           
, M% y" D; Y* c; X# A
" \# w9 j7 q. ^( a$ _0 p/ W0 _                                                                图7" g9 w3 B0 L$ e  N( f

  K' H5 A0 W# d* e- H+ f9 S  }(5)除特殊用途外,禁止RF信号走线上伸出多余的线头。( }6 Z7 C. k: I* j  f3 s
8 _% y) D6 k3 g
(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。4 K' g% K7 V7 C- K# r8 ~

2 X3 L4 u; x: J$ k(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。
$ U) N, |; y" e7 v" z3 c1 W8 ]7 M+ u% S) Z9 Q& {4 q3 P
(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。
* b7 X, ?6 t7 p& z# s0 N# T! i7 Q' e* R1 Y' j6 H/ _
         4 V9 o& h( i+ ~( I
" E# {" F9 ?' y
                            图8   电源线与射频过孔布线图: P  m' m' L6 T: F" f* ?" G/ i1 c$ @/ o
  n- {; u: b1 n3 Z6 l( {
(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。8 w1 c8 i/ y! z* v8 t
% s- Z5 G( b4 M
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发表于 2016-5-10 21:56 | 只看该作者
好详细,一定学的很认真( }3 t! J5 u. y9 g- ^

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发表于 2016-6-16 09:36 | 只看该作者
不错
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