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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# J! k  _5 }/ v4 m0 j' U

- b4 Y( {( H) H; j) h# \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。
& [# H* i  H6 n" E1 U
4 o* S8 Z+ J8 _! ?
: Y  A% O: O  b% O% J$ g0 M" i# k      
$ {0 Z$ y6 o3 P7 \5 r- d8 K; f0 G3 [+ M2 A7 y- z

/ C& A9 v: l& U, f! u                            图1  RF单板的层叠结构7 W# u5 B* i. c
3 o! F4 t7 {. j+ G7 j; H8 A
布线约束:基本要求
3 h& y, L$ d; y/ b7 d( l" [/ |( O  Y( s" X0 D* w) w
(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。# i3 B9 N" l4 T

, H4 ?7 {8 z# e7 U9 v         & o1 _* j# ^/ r' p, `! p

/ R7 J4 z, H: d                                           图2 走线图: l( L1 m$ T$ P1 w7 s

1 c) K* D# u9 h# F" C/ z, p0 T6 Q5 R* I  U5 p0 P% t0 U
(2)焊盘的出线方式要合理。下图3是布线基本要求图。  ^7 U% j3 Z& i* ~
: g( r( f" _/ Y! @. ^# o6 T3 Y
          ! }' P1 N( Q4 L  ~$ h
* j) N* z& x: [6 r
                                   
2 R. a, p, w  N! ?: _; \: L                                     图3 布线基本要求图( {8 e0 V6 H, _+ F+ d9 c( v

9 I1 i3 A$ R) Z) Q0 z
/ ~4 V- Z. _" A(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。( T6 N9 m1 D5 M8 r3 O

$ Z7 d) w$ {: S' E: s(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。
6 |, j( C0 s5 y5 W0 K3 a2 D6 j7 r% _" N6 S" H$ R# O3 B* F
(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。
6 M/ t. g: w8 S* B$ i. Z& Y0 t1 W% r/ e2 C
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。
# T. S2 L* n7 u6 N" [, W+ {+ D% n) D" @( e
(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。' _8 [; e- L/ {) u2 q5 X8 F

% e/ H. X) |; A  f  m0 d6 m: u(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。
, a/ q* Z5 r' f! F* M
6 O$ X7 [% u: T) s  l" y布线约束:电源3 y1 n$ h( ?; ^3 J3 U8 l- e4 H

! i- E& Z7 _* I% b6 a0 ^+ f7 T& T3 e(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。5 T" y5 p5 m- ^8 B  o4 t" ?. e
* O; \- k- t+ t
(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。
) w" i) D. o. T, }7 |7 c" C
5 `3 j3 l# \% _4 g! z(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。
- l5 e+ G0 [) E4 ~/ F& e& J2 e0 m% X- }7 q3 H# T
布线约束:电源过流能力+ j9 J4 Q& ?$ q& A7 X, K  J9 @& p

3 F6 p* C% D9 F6 y" R- z: 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)# }( }1 t/ }' O  r, t2 v1 v- }8 V
8 a% U6 J: n1 i0 I
(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)
5 J& }4 E9 `* T8 T
7 ^" o* m, C  k2 G3 q* o* G布线约束:接地方法
' p2 w7 x" f% J4 g  x
0 k0 B2 P# M1 c- e(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。! Z- o! j$ t' s$ d; {* w0 n1 |+ x! 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。, |* }" X* B1 q. j* p3 O5 J

7 K+ R7 ~- _) H* T! @& u' j: p
                  
' a7 D9 e( f/ F' C3 U3 d; [; E' [/ P- z4 R. q
                                  图4 电容的接地图, J* f# O3 ?; k2 L

0 A3 C' E7 I- E: A+ 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。' \$ h8 a/ h# Q8 S1 ]
- j: j% v) x3 @& j( Y0 L
(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;
4 n, N- {: W9 i/ V, K5 S' b( ~$ X0 k! R) z2 g' m
(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;* {+ O2 x1 l  Z" j  k& x

0 d. H: b8 t8 K. J) G9 q, X  J(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;
/ V& ~0 I$ Q- e$ E1 E4 w1 E2 Q/ Z3 o9 i9 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。+ t# e$ h* L- K7 f) N* @

# p, A# O( H4 F: V, ~  |       3 P4 b& z% m' }' C
                                                             图5
/ r. J1 _- q3 q1 }  N9 V3 m& Q; K: Q+ b) }" Z  Q, ~/ e

' n! J" @+ f  ~0 ^6 T; y' F2 T布线约束:通用规则3 Z# u4 N: N$ U" E* k* L
4 o) C- d( G2 o9 U
(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。
( M; d5 r2 s  @
6 ^; e* q) v5 a) W
0 K/ H4 l: s: F' L" j; c5 i4 y. ?" U' q  k6 b0 l$ N
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 h4 y( L7 z' l7 t) M& F: H
$ U( H% R3 K5 I; K, F5 _1 `          & d2 l+ D- l0 w8 J& }% {5 J

* M. j1 [" U* d" W5 i                    图6 微带线结构图6 ]6 M: |% d  _. q! c0 f
5 f# r7 M, {' y& A. ]

. S8 t' V3 H  Q: H; T- i3 h: C(2)要求地铜皮到信号走线间隔≥3H。
* V- r1 G: `7 q# j; V* {( ?: v; [# x& v; T1 k8 y' t% g; S
(3)地铜皮边缘加地线孔,孔间距约在100mils左右,均匀整齐排列;8 N. O' N8 ]' r0 b. |& r
1 _) K- W, [" E& S( g0 G
(4)地线铜皮边缘要光滑、平整,禁止尖锐毛刺;( B' D) p" T8 m+ [

$ Z& ^' F* Y% W% }  X) D           
' b) s8 P2 C/ t- f+ e1 M) {
+ h9 ~& _( }  f; A, G' ~/ F0 l& A                                                                图7
( w# n* x) Z0 U6 p7 r8 }( }0 D: \+ L8 L' w
(5)除特殊用途外,禁止RF信号走线上伸出多余的线头。
0 Y4 j0 y  A1 [; \  M( X3 c3 L$ b/ p
(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。
% H$ X) T$ u/ `, p! ^
  m" }9 {: H, Q* A; p) Q+ \( C* n(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。
% v* M% L& J) r3 J: g  _% m4 H4 A( K2 G) g  l( _" M$ R! T
(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。6 C$ T/ z; c% u  v4 w

2 t/ C: g7 D) u         
/ h. F9 L) M  b. D, l1 B+ F" G' h7 x3 }: }( E, K, u
                            图8   电源线与射频过孔布线图9 O. y+ G0 e1 n4 f0 g7 A
8 z% m# y9 [4 L. v! V6 }; Q: j# i- z
(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。
5 W  W, g7 p2 y& I. N5 F3 J1 c6 T, \, Z' q- P
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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
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不错
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