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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- e2 K- t/ m& a: t& z  t5 m

. @7 N$ j. L( N/ r1 YRF 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。  r: w  J( l& J' [% C# r
, D3 X. H: L6 G! ]
5 N! O/ n2 T9 r# u! V7 o& B$ x
      0 K" i' b2 I! J" `' i: @/ v- _
2 |% H7 e8 I3 A8 h/ c  }9 `
6 I5 k8 ^% Y$ s! W# j6 ?1 @
                            图1  RF单板的层叠结构" I  L, `) B5 M" a2 Q0 e! a( M

: d" f8 V- j: q4 A) l) C布线约束:基本要求0 H9 A8 T2 [( R8 t$ g
4 S; d5 I; s2 y, ~; ?3 Z' g
(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。8 s9 {! @! S2 N" u! c3 @2 w4 g
4 t8 b, O0 o" ~1 Y( g
         
4 Z! \1 ~3 z5 O9 f  q( x
, s- ~! ^$ h$ h. ^' i& g+ R4 k0 \                                           图2 走线图5 ^7 p% ?' U" R" a7 \2 a! q

1 `! P( A' p" @) g! O& N! g1 _+ J. k$ `* D
(2)焊盘的出线方式要合理。下图3是布线基本要求图。
. ]  E+ e4 c  _8 X  d# x, o3 p
$ x9 s4 L6 H7 E, j1 n         
/ o3 h! o3 C8 @0 H* d; H' [. w6 x4 L+ W( P9 J5 k  y% m
                                   
2 \5 ]8 H- S; v                                     图3 布线基本要求图0 Q: v$ J8 ?0 w4 K
2 A3 p. K2 t: r: S$ u2 e
5 x; [: @! q; S  O4 B4 ^; u
(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。& W1 t. Y' _, i& g* i- k* _

5 F/ x2 {, f( U. J5 l1 y/ k3 j(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。0 R  {7 J- f- i% c  I" Y* p

0 v7 m$ J6 m* E(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。" }; {* F# R1 Q8 v, o' T: P
0 i$ ?: H9 q2 h, ]
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。
  J6 e* o5 [* C; j# h; b4 Q4 p! w2 b- w' |
(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。
7 R- {5 v3 r6 j% r" t8 S' Z1 |5 {& h& \9 {8 j
(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。
. w& i! ~7 L1 j) w, U0 g% `' P2 \4 M' f% e+ t: `
布线约束:电源
3 B- R- O# m! ]% j+ p9 {6 I4 a2 o
% {: Y+ I% K3 `) l8 D" O(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。1 A/ ~, B/ i! S! B: }8 X1 p- g

" a! {# H3 q+ g& \5 L; z$ l' X(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。+ b: V! [+ F; i: d
1 N3 y; A7 l" w. t) W  F
(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。" ?0 R1 \, a; |- Y' |# F
) X8 z& l5 @- w1 M! `* `
布线约束:电源过流能力$ w1 S9 ^9 }6 m7 ~' I+ _1 O* C

8 {: V$ j+ k# v5 T) p* J(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)
0 {! z) x6 i6 P6 C  D$ ~0 ~& d7 O- L' b' d) \" y* g
(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)( |% n% m$ X2 t/ N2 N& F( l" R6 J
, T" M- g, c) k
布线约束:接地方法" U2 I+ T+ e+ q( ^/ d
$ ?3 H1 w$ i# E/ k+ n
(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。
- E2 i+ d) e/ L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。
( W0 f8 k) ^) s/ @! b' }( ]! D* J6 w% l6 g' d
2 c6 a& C# ]# t# s$ L
                   3 T" q) l" J9 E" h! J

  V$ P2 t( n, }1 w                                  图4 电容的接地图
. k  @: {  R, b2 }! L3 e1 v/ F2 n1 w0 _6 ~' g4 b, R
(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。
8 A4 e# g  ]+ k- i
1 K4 g" ~+ a$ C; f) W" l+ i(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;
- H& S5 ~3 J1 l7 c- b6 l  F) \% z6 y5 B% a0 p  u  J; H( Z
(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;6 {- E( U% }& }% x) ^6 y$ z5 x' V
8 Q0 {' O. V1 }) J! a3 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;
! \! f# H# ^+ `5 D1 N
* H7 m! X- h" @  e, I8 a(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。
4 [; O0 V0 ^+ o6 W6 l2 v/ s4 ]$ d! H
      
- m3 A" o5 V0 A# Q0 C                                                             图51 N$ i5 J! ^4 G3 v" [4 l

2 T1 @! v9 s2 Y, {$ O$ o

7 x# x' u" ?' \5 t3 o: s布线约束:通用规则/ `1 T% c: y0 \. p! F* L

) l; x5 ~, x4 ^# ]. e! t(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。
) ~* n3 T$ `7 S7 _. L$ J! z1 k. z! a: W; E4 Z

+ `( V9 q4 G6 I# b
" W4 a5 X- V$ {# v' r' {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。
, |' `% H. y6 S. f. z& p0 Q! p+ h, N& y' M: E# s
          7 C6 d2 R  X0 ?+ }) k% }' ]
' O, ]9 O3 w, e* n# G  P- o  T
                    图6 微带线结构图) {! b. e4 `: t* q$ x) |8 O

: K7 j1 `! N4 v0 Z
8 n/ m; [6 W3 h(2)要求地铜皮到信号走线间隔≥3H。
9 O* T" o) |$ R; L( }- w  Z! ^3 Q( ^9 H+ E) m
(3)地铜皮边缘加地线孔,孔间距约在100mils左右,均匀整齐排列;
% q/ R, H9 Z; c( @, b- f" c7 F- E1 w: c
(4)地线铜皮边缘要光滑、平整,禁止尖锐毛刺;  k- q' a3 D/ j! _
- ^* r$ E1 |9 d7 u
           
. B$ q, d: z! J% y, G
2 g7 M! |4 Q8 S                                                                图72 j% [& l8 S5 f- M) W# m' ?4 M

. N) y: c2 r6 w" ~(5)除特殊用途外,禁止RF信号走线上伸出多余的线头。
( i5 I5 f* J1 i! k# [& r7 @
( l6 w( s2 i; X+ @  O(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。3 R! a8 }, R8 u

1 i7 ^# f- L, ~% H9 y0 s" Q+ x(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。3 A0 f9 x7 v9 l

$ L4 }" g7 T9 u7 {, ~- f' i(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。
/ t8 ^1 \# W3 {5 h: J, e0 N8 ^% W8 @. A& m+ n
         $ C  ^; l0 z  L- U( }2 K

( x8 v8 w7 J7 H& z2 O                            图8   电源线与射频过孔布线图
  y  G. p4 o: P7 P6 g
1 E7 N+ z: ]( y4 }" I(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。) v1 ^/ T( J1 h$ S; l0 I/ F
' ?3 f9 ~9 ?7 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
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发表于 2016-6-16 09:36 | 只看该作者
不错
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