PCB(印制電路板)布局布線技巧100問

1、PCB100問布局布線是最重要的一步，PCB布局現(xiàn)在，雖然有很多軟件可以實現(xiàn)PCBPCB布局布線的最基本的原則和技巧，這樣才可以PCB（印制電路板）布局布線100問涵蓋了PCB布局布線的相關(guān)基本原理和設(shè)計技巧，以問答形式解答了有關(guān)PCB布局布線方面的疑難問題，對于PCB設(shè)計人員來說是非常難得實用讀物，歡迎大家在此基礎(chǔ)上補充內(nèi)容并完善。相關(guān)信息可發(fā)送到 service 。1、問高頻信號布線時要注意哪些問題？答1.信號線的阻抗匹配；2.與其他信號線的空間隔離；3.對于數(shù)字高頻信號，差分線效果會更好；2、問 在布板時，如果線密，過孔就可能要多，當(dāng)然就會影響板子的電氣性能，請問怎樣提高板子的電氣性能？

2、答對于低頻信號，過孔不要緊，高頻信號盡量減少過孔。如果線多可以考慮多層板；3、問是不是板子上加的去耦電容越多越好？答去耦電容需要在合適的位置加合適的值。例如，在你的模擬器件的供電端口就進加，并且需要用不同的電容值去濾除不同頻率的雜散信號；4、問一個好的板子它的標(biāo)準(zhǔn)是什么？答布局合理、功率線功率冗余度足夠、高頻阻抗阻抗、低頻走線簡潔.5、問通孔和盲孔對信號的差異影響有多大？應(yīng)用的原則是什么？答采用盲孔或埋孔是提高多層板密度、減少層數(shù)和板面尺寸的有效方法，并大大減少了鍍覆通孔的數(shù)量。但相比較而言，通孔在工藝上好實現(xiàn)，成本較低，所以一般設(shè)計中都使用通孔。6、問在涉及模擬數(shù)字混合系統(tǒng)的時候，有人建議電

3、層分割，地平面采取整片敷銅，也有人建議電地層都分割，不同的地在電源源端點接，但是這樣對信號的回流路徑就遠(yuǎn)了，具體應(yīng)用時應(yīng)如何選擇合適的方法？答如果你有高頻20MHz信號線，并且長度和數(shù)量都比較多，那么需要至少兩層給這個模擬高頻信號。一層信號線、一層大面積地，并且信號線層需要打足夠的過孔到地。這樣的目的是：1、對于模擬信號，這提供了一個完整的傳輸介質(zhì)和阻抗匹配；2、地平面把模擬信號和其他數(shù)字信號進行隔離；3、地回路足夠小，因為你打了很多過孔，地有是一個大平面。7、問在電路板中，信號輸入插件在PCB最左邊沿，MCU在靠右邊，那么在布局時是把穩(wěn)壓電源芯片放置在靠近接插件（電源IC輸出5V經(jīng)過一段比較

4、長的路徑才到達(dá)MCU），還是把電源IC放置到中間偏右（電源IC的輸出5V的線到達(dá)MCU就比較短，但輸入電源線就經(jīng)過比較長一段PCB板）？或是有更好的布局 ？答首先你的所謂信號輸入插件是否是模擬器件？如果是是模擬器件，建議你的電源布局應(yīng)盡量不影響到模擬部分的信號完整性因此有幾點需要考慮（）首先你的穩(wěn)壓電源芯片是否是比較干凈，紋波小的電源對模擬部分的供電，對電源的要求比較高（）模擬部分和你的是否是一個電源，在高精度電路的設(shè)計中，建議把模擬部分和數(shù)字部分的電源分開（）對數(shù)字部分的供電需要考慮到盡量減小對模擬電路部分的影響8、問在高速信號鏈的應(yīng)用中，對于多ASIC都存在模擬地和數(shù)字地，究竟是采用地分割

5、，還是不分割地？既有準(zhǔn)則是什么？哪種效果更好？答迄今為止，沒有定論。一般情況下你可以查閱芯片的手冊。ADI所有混合芯片的手冊中都是推薦你一種接地的方案，有些是推薦公地、有些是建議隔離地。這取決于芯片設(shè)計。9、問何時要考慮線的等長？如果要考慮使用等長線的話，兩根信號線之間的長度之差最大不能超過多少？如何計算？答差分線計算思路：如果你傳一個正弦信號，你的長度差等于它傳輸波長的一半是，相位差就是180度，這時兩個信號就完全抵消了。所以這時的長度差是最大值。以此類推，信號線差值一定要小于這個值。10、問高速中的蛇形走線，適合在那種情況？有什么缺點沒，比如對于差分走線，又要求兩組信號是正交的。答蛇形走線

6、，因為應(yīng)用場合不同而具不同的作用：（1）如果蛇形走線在計算機板中出現(xiàn)，其主要起到一個濾波電感和阻抗匹配的作用，提高電路的抗干擾能力。計算機主機板中的蛇形走線，主要用在一些時鐘信號中，如PCI-Clk,AGPCIK,IDE,DIMM等信號線。（2）若在一般普通PCB板中，除了具有濾波電感的作用外，還可作為收音機天線的電感線圈等等。如2.4G的對講機中就用作電感。（3）對一些信號布線長度要求必須嚴(yán)格等長，高速數(shù)字PCB板的等線長是為了使各信號的延遲差保持在一個范圍內(nèi)，保證系統(tǒng)在同一周期內(nèi)讀取的數(shù)據(jù)的有效性（延遲差超過一個時鐘周期時會錯讀下一周期的數(shù)據(jù)）。如INTELHUB架構(gòu)中的HUBLink，一

7、共13根，使用233MHz的頻率，要求必須嚴(yán)格等長，以消除時滯造成的隱患，繞線是惟一的解決辦法。一般要求延遲差不超過1/4時鐘周期，單位長度的線延遲差也是固定的，延遲跟線寬、線長、銅厚、板層結(jié)構(gòu)有關(guān)，但線過長會增大分布電容和分布電感，使信號質(zhì)量有所下降。所以時鐘IC引腳一般都接; 端接，但蛇形走線并非起電感的作用。相反地，電感會使信號中的上升沿中的高次諧波相移，造成信號質(zhì)量惡化，所以要求蛇形線間距最少是線寬的兩倍。信號的上升時間越小，就越易受分布電容和分布電感的影響。（4）蛇形走線在某些特殊的電路中起到一個分布參數(shù)的LC濾波器的作用。11、PCB時，如何考慮電磁兼容性EMC/EMI，具體需要考

8、慮哪些方面？采取哪 EMI/EMC 設(shè)計必須一開始布局時就要考慮到器件的位置, PCB 疊層的安排，重要 器件的選擇等。例如時鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對外的連接器，高速信號盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射，器件所推的信號之斜率(slew rate)盡量小以減低高頻成分，選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲。 另外，注意高頻信號電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loop impedance 盡量小)以減少輻射， 還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍，最后，適當(dāng)?shù)倪x擇PCB 與外殼的接地點(cha

9、ssis ground)。12、問請問射頻寬帶電路PCB的傳輸線設(shè)計有何需要注意的地方？傳輸線的地孔如何設(shè)置比較合適，阻抗匹配是需要自己設(shè)計還是要和PCB加工廠家合作？答這個問題要考慮很多因素比如PCB材料的各種參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)最后建立的傳輸線模型，器件的參數(shù)等阻抗匹配一般要根據(jù)廠家提供的資料來設(shè)計13、問在模擬電路和數(shù)字電路并存的時候，如一半是FPGA或單片機數(shù)字電路部分，另一半是DAC和相關(guān)放大器的模擬電路部分。各種電壓值的電源較多，遇到數(shù)模雙方電路都要用到的電壓值的電源，是否可以用共同的電源，在布線和磁珠布置上有什么技巧。 ？答一般不建議這樣使用這樣使用會比較復(fù)雜，也很難調(diào)試14、問您

10、好，請問在進行高速多層PCB主要依據(jù)是什么？常用那些封裝，能否舉幾個例子。答0402是手機常用；0603當(dāng)然不同廠家的相同封裝在高頻性能上有很大差異。15、問一般在設(shè)計中雙面板是先走信號線還是先走地線？答這個要綜合考慮在首先考慮布局的情況下，考慮走線16、問在進行高速多層PCB解決方案。答每個層的。電源也建議用單獨一層。17、問請問具體何時用2層板，4層板，6原因）是以CPU答CPU18、問PCB答布線來盡量減低布線引入額外噪聲。19、問PCB來說，電源線、地線和信號線的線寬300Mhz的時答PCB時候一般就不用“線”了，而是用整個平面，這樣才能保證回路電阻最小，問請問怎樣的布局才能達(dá)到最好的

11、散熱效果？答PCB中熱量的來源主要有三個方面：(1)電子元器件的發(fā)熱；(2)P c B本身的發(fā)熱；(3)其它部分傳來的熱。在這三個熱源中，元器件的發(fā)熱量最大，是主要熱源，其次是PCB板產(chǎn)生的熱，外部傳入的熱量取決于系統(tǒng)的總體熱設(shè)計，暫時不做考慮。那么熱設(shè)計的目的是采取適當(dāng)?shù)拇胧┖头椒ń档驮骷臏囟群蚉CB板的溫度，使系統(tǒng)在合適的溫度下正常工作。主要是通過減小發(fā)熱，和加快散熱來實現(xiàn)。這里有一篇相關(guān)的文章21、問可否解釋下線寬和與之匹配的過孔的大小比例關(guān)系？答這個問題很好，很難說有一個簡單的比例關(guān)系，因為他兩的模擬不一樣。一個是面?zhèn)鬏斠粋€是環(huán)狀傳輸。您可以在網(wǎng)上找一個過孔的阻抗計算軟件，然后保持

12、過孔的阻抗和傳輸線的阻抗一致就行。22、問在一塊普通的有一MCU控制的PCB電路板中，但沒大電流高速信號等要求不是很高，那么在PCB的四周最外的邊沿是否鋪一層地線把整個電路板包起來會比較好？答一般來講，就鋪一個完整的地就可以了。23、問1、我知道ADAD轉(zhuǎn)換芯片的情況下怎么處理呢？2、多層電路板中，多路開關(guān)（multiplexer量采樣時，需要像AD轉(zhuǎn)換芯片那樣把模擬部分和數(shù)字部分分開嗎？答1、幾個ADC盡量放在一起，模擬地數(shù)字地在ADC下方單點連接；2、取決于MUX與ADC的切換速度，一般ADC的速度會高于MUXADC下方。當(dāng)然，保險起見，可以在MUX在哪進行單點連接。24、問在常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)電

13、路設(shè)計中，有的采用把幾個地連在一起，謝謝！答25、問PCB答數(shù)字區(qū)域內(nèi)，這樣數(shù)字就不會影響到模擬。不能讓數(shù)字信號的回流流到模擬地上去。26、問模擬電路和數(shù)字電路在PCB?需要注意哪些問題？答27、問和10的，如果面積比較緊張的情況話，如何放置兩個答28、問IQ兩路信號，請問這兩根線的長度是否需要一樣？答高頻電路設(shè)計要考慮很多參數(shù)的影響，在高頻信號下，很多普通電路可以忽略的參數(shù)不能忽略，因此可能要考慮到傳輸線效應(yīng) 。30、問高速PCB，布線過程中過孔的避讓如何處理，有什么好的建議？高速PCB，最好少打過孔，通過增加信號層來解決需要增加過孔的需求。31、問PCB板設(shè)計中電源走線的粗細(xì)如何選??？有什

14、么規(guī)則嗎?答可以參考：0.15線寬(mm)=A,也需要考慮銅厚32、問數(shù)字電路和模擬電路在同一塊多層板上時，模擬地和數(shù)字地要不要排到不同的層上？答不需要這樣做，但模擬電路和數(shù)字電路要分開放置。33、問一般數(shù)字信號傳輸時最多幾個過孔比較合適？（120Mhz以下的信號）答最好不要超過兩個過孔。34、問在即有模擬電路又有數(shù)字電路的電路中，PCB板設(shè)計時如何避免互相干擾問題？答模擬電路如果匹配合理輻射很小，一般是被干擾。干擾源來自器件、電源、空間和PCB 數(shù)字電路由于頻率分量很多，所以肯定是干擾源。解決方法一般是，合理器件的布局、退偶、PCB分層,如果干擾特點大或者模擬部分非常敏感，可以考慮用屏蔽罩

15、。35、問答和消除。36、問多層板布局時要注意哪些事項？答要確保打到地上的過孔確實連到了地平面上，方便調(diào)試的時候進行測量。37、問如何避免高速信號的crosstalk?答38、問可是在雙層板中需要設(shè)計電源平面嗎？答39、問PCB答PCB廠商會詢問阻抗匹配是在板厚為多少時進行計算的，PCB40、舍？ 問LDO輸出當(dāng)做數(shù)字電源還是模擬電源意思是數(shù)字跟模擬哪個先接電源輸出好 ？答如果想用一個LDO來為數(shù)字和模擬提供電源，建議先接模擬電源，模擬電源經(jīng)過LC濾波后，為數(shù)字電源。42、問請問應(yīng)該在模擬Vcc和數(shù)字Vcc之間用磁珠，還是應(yīng)該在模擬地和數(shù)字地之間用磁珠呢 ？答模擬VCC經(jīng)過LC濾波后得到數(shù)字V

16、CC，模擬地和數(shù)字地間用磁珠。43、問LVDS等差分信號線如何布線？答一般需要注意：所有布線包括周圍的器件擺放、地平面都需要對稱。具體可以參考：44、問一個好的PCB設(shè)計，需要做到自身盡量少的向外發(fā)射電磁輻射，還要防止外來的 電磁輻射對自身的干擾，請問防止外來的電磁干擾，電路需要采取哪些措施呢？答最好的方法是屏蔽，阻止外部干擾進入。電路上，比如有INA時，需要在INA前加RFI濾波器濾除RF干擾。45、問采用高時鐘頻率的快速集成電路芯片電路，在PCB應(yīng)的問題？答這個快速集成電路芯片是什么芯片？如果是數(shù)字芯片，一般不用考慮要看傳輸線效應(yīng)是否大到影響芯片的性能 。46、問在一個多層的PCB一層？答

17、47、問在高速多層PCB特別注意的問題嗎？答你可以采用Multisim48、問有些器件的引腳較細(xì)，但是問題？如果有該如何解決？答49、問LAYOUT中有困難實現(xiàn)，是否有其他補救措施？答PCB軟件都可以自動走等長線，很方便。50、這樣模擬地域數(shù)字地PCB板上仍然需要連接。最理想的單點PCB板上的單點連接51、問由于受到板子尺寸的限制，我的電路板采用兩面貼片焊接芯片，板子上走了很多的過孔，信號線也走在附近，這樣走線會對信號產(chǎn)生干擾嗎？答如果是低速數(shù)字信號，應(yīng)該問題不大。否則肯定會影響信號的質(zhì)量。52、問數(shù)字線在考慮要不要做阻抗匹配時，是看信號傳出至反射回來時，總時間是否超過上升沿的20%，若超過則

18、需阻抗匹配。請問模擬線要不要阻抗匹配？怎樣考慮？答低頻的模擬信號是不需要匹配的，射頻的模擬信號當(dāng)然也要考慮匹配問題。53、問關(guān)于完整的地平面，在使用AD/DA芯片的板子上，如果層數(shù)比較多，可以提供一個完整的模擬地和一個完整的數(shù)字地；也可以在這兩層地平面上都分別劃分模擬地，數(shù)字地。二者孰優(yōu)孰劣？答一般來講，都會鋪完整的地平面。除非是一些特殊的情況，比如板子的模擬部分和數(shù)字部分是明顯分開的，可以很容易地區(qū)分開。54、問用磁珠或MECCA分不影響模擬地，同時保證二者電平相等。那么，0ohm用，有時還只用一小塊銅連接，能分析一下嗎？答 0頻帶上都有衰減作用(0歐電阻也有阻抗)，這點比磁珠強。銅皮類似于

19、0ohm電阻。55、問如何避免布線時引入的噪聲？答56、問PCB如何預(yù)防PWM(如運放)產(chǎn)生的干擾,又如何進行測試這種干擾(輻射干擾或傳導(dǎo)干擾),有無其他方法來進行抑制(除屏蔽的手段?答PCB串?dāng)_（布局改善）；電源PWM57、ARM或者FPGA經(jīng)常會向外連接很多RAM，F(xiàn)LAH這100MHz，則一根信號線上的過孔最好不要超過兩個，過孔不能太小，一10個mil的孔徑即可。58、問請問在布雙面板（高頻是）的時候，頂層地和底層地相連時的過孔也是越少越好嗎？那么要怎么放過孔比較合理呢？答過孔少是針對信號線，如果是地的過孔，適當(dāng)?shù)亩嘁恍p少地回路和阻抗。放的原則是就進器件。59、問LVDS信號布線應(yīng)該

20、注意哪些？如何布線？答平行等長60、問請問數(shù)據(jù)線并行布線是不是為了相互干擾？答并行走線要注意線與線的間距，防止串?dāng)_發(fā)生。61、問在一塊4層板，布有一整個采集系統(tǒng)，有模擬放大、數(shù)字采集、MCU。布好后，如何測量此系統(tǒng)的輸入阻抗，如何做到系統(tǒng)的輸入阻抗和傳感器匹配，如何匹配，有沒有相關(guān)的設(shè)計原則 。答真軟件計算PCB的阻抗。例如APPCAD。器件的阻抗可以通過手冊查詢。62、問經(jīng)常會看到PCB答不是要盡量減少過孔的使用，在不得不使用過孔時，63、問在多層板布線的時候難免會有跨平面的現(xiàn)象。嚴(yán)格。請教下老師對此的看法。答64、問在高速多層PCB明的進行連接嗎？答高速設(shè)計不用分?jǐn)?shù)字地和模擬地。65、問對

21、PCB?PCB走線多大電流時會熔斷,和哪些因素有關(guān)?答參考0.15線寬設(shè)計時候不能用熔斷電流做預(yù)算。這樣就是銅線的截面積。66、問220V答TVS管，及二極管見PCB板的布線折彎時有45度角和圓弧兩種，有何優(yōu)缺點，怎么選擇？從阻抗匹配的角度，這兩種線都可以做成匹配的彎角。但是圓角可能不好加工。68、問在高頻走線中如果尺寸受限，最常用的走線方法或者說合理的走線方法有那些？比如說蛇形走線，可以嗎？答不好，會引入更多寄生參數(shù)69、問請問在使用儀表放大器時關(guān)鍵的輸入型號，我在器件層其周圍還有必要覆銅嗎，我在器件的底層已經(jīng)覆銅了。還有儀表放大器的反饋電阻我是用直插的，引線就長了，換成貼片的電阻溫漂和精度

22、就達(dá)不到要求，請問該怎樣處理。答一般儀放芯片資料會有推薦的Layout的方法及圖，可以參考。保證引線短和粗是必須的。選用貼片低精度的電阻還是直插高精度的電阻哪種好，得看具體調(diào)試的結(jié)果。70、問PCB軟件可以自動布線，但器件的位置布局是不是得手動放置？答最好布局布線都手動完成。71、問在做PCB板制板時，PCB在制作高頻信號電路板，請問您最好選擇什么材質(zhì)的PCB板較好？答目前較多采用的高頻電路板基材是氟糸介質(zhì)基板，如聚四氟乙烯(PTFE)，龍，通常應(yīng)用在5GHz以上。做板時跟PCB廠商說明即可。72、問我是PCB怎么計算？73、問一個5khz的脈沖信號在板子上走20cm長，多少呢 ？答74、問1

23、mm。還是答75、問答76、問，在IC下方需要連接到地平面，透過Via連接到地平面，Via答 Via.考慮共軛匹配，將阻抗的虛部抵消。78、問 高頻中集中參數(shù)和分布參數(shù)那種比較好？要怎么選擇這兩種方法比較合適呢？謝謝！答分布方法，精度較高，但比較復(fù)雜；集總方式相對簡化，但有一定誤差。79、問 雙層板連接上下覆銅地的過孔分布有何要求？答一般來講只是為了提高連通性的話，應(yīng)該對分別沒有太多要求。80、問 如何在中頻應(yīng)用中，如何平衡放大器輸入端的寄生電感和寄生電容?答一般來講寄生電感和電容對中頻電路的影響較小，可以忽略只要保證不引入大的寄生電容和電感值就行了81、問 怎樣能有效減少電路元件間的干擾影響

24、，以及放大器如何布局才能最大限度的抑制紋波的引入？答減少干擾的原則是：1。減少輻射端；2、加強被干擾的隔離、屏蔽和退偶；紋波減少的原則也是，1、減少開關(guān)電源的紋波輸出；2、足夠的退偶濾波；82、問 6層設(shè)計時，層的分配技巧，那些走線要走中間層 ？答83、 問 在模擬地和數(shù)字地相連時，地？那這個磁珠要怎么選呢？謝謝！答的情況來選擇合適的器件。84、問 請問對于高于5G?答EMI的問題。85、 問答86、問有多個不同電壓值的電源，鋪電源平面時應(yīng)該盡量采用多層答 在走差分線的時候由于空間限制，不能完全等距等長，請問是等距優(yōu)先還是等長答等長可以保證阻抗匹配，但是不等距實際上對差分匹配也有影響，需要仿真測試。88、問在PCB布局中，如何減少電磁干擾？另外哪些模塊應(yīng)該距離主控制芯片近一點？謝謝！答對于主控制器，主要傳輸數(shù)字信號，所以模擬和電源部分應(yīng)遠(yuǎn)離控制器；對于減小電磁干擾，需要注意匹配，去