第一篇：手機(jī)RF射頻PCB板布局布線(xiàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)（大全）

手機(jī)RF射頻PCB板布局布線(xiàn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

隨著手機(jī)功能的增加,對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)要求日益曾高,伴隨著一輪藍(lán)牙設(shè)備、蜂窩電話(huà)和3G時(shí)代來(lái)臨,使得工程師越來(lái)越關(guān)注RF電路的設(shè)計(jì)技巧。射頻(RF)電路板設(shè)計(jì)由于在理論上還有很多不確定性，因此常被形容為一種“黑色藝術(shù)”，但這個(gè)觀點(diǎn)只有部分正確，RF電路板設(shè)計(jì)也有許多可以遵循的準(zhǔn)則和不應(yīng)該被忽視的法則。不過(guò)，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，真正實(shí)用的技巧是當(dāng)這些準(zhǔn)則和法則因各種設(shè)計(jì)約束而無(wú)法準(zhǔn)確地實(shí)施時(shí)如何對(duì)它們進(jìn)行折衷處理。當(dāng)然，有許多重要的RF設(shè)計(jì)課題值得討論，包括阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層疊板以及波長(zhǎng)和駐波，所以這些對(duì)手機(jī)的EMC、EMI影響都很大，下面就對(duì)手機(jī)PCB板的在設(shè)計(jì)RF布局時(shí)必須滿(mǎn)足的條件加以總結(jié)：

3.1 盡可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔離開(kāi)來(lái)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是讓高功率RF發(fā)射電路遠(yuǎn)離低功率RF接收電路。手機(jī)功能比較多、元器件很多，但是PCB空間較小，同時(shí)考慮到布線(xiàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程限定最高，所有的這一些對(duì)設(shè)計(jì)技巧的要求就比較高。這時(shí)候可能需要設(shè)計(jì)四層到六層PCB了，讓它們交替工作，而不是同時(shí)工作。高功率電路有時(shí)還可包括RF緩沖器和壓控制振蕩器(VCO)。確保PCB板上高功率區(qū)至少有一整塊地，最好上面沒(méi)有過(guò)孔，當(dāng)然，銅皮越多越好。敏感的模擬信號(hào)應(yīng)該盡可能遠(yuǎn)離高速數(shù)字信號(hào)和RF信號(hào)。

3.2 設(shè)計(jì)分區(qū)可以分解為物理分區(qū)和電氣分區(qū)。物理分區(qū)主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等問(wèn)題；電氣分區(qū)可以繼續(xù)分解為電源分配、RF走線(xiàn)、敏感電路和信號(hào)以及接地等的分區(qū)。

3.2.1 我們討論物理分區(qū)問(wèn)題。元器件布局是實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)秀RF設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，最有效的技術(shù)是首先固定位于RF路徑上的元器件，并調(diào)整其朝向以將RF路徑的長(zhǎng)度減到最小，使輸入遠(yuǎn)離輸出，并盡可能遠(yuǎn)地分離高功率電路和低功率電路。

最有效的電路板堆疊方法是將主接地面(主地)安排在表層下的第二層，并盡可能將RF線(xiàn)走在表層上。將RF路徑上的過(guò)孔尺寸減到最小不僅可以減少路徑電感，而且還可以減少主地上的虛焊點(diǎn)，并可減少RF能量泄漏到層疊板內(nèi)其他區(qū)域的機(jī)會(huì)。在物理空間上，像多級(jí)放大器這樣的線(xiàn)性電路通常足以將多個(gè)RF區(qū)之間相互隔離開(kāi)來(lái)，但是雙工器、混頻器和中頻放大器/混頻器總是有多個(gè)RF/IF信號(hào)相互干擾，因此必須小心地將這一影響減到最小。

3.2.2 RF與IF走線(xiàn)應(yīng)盡可能走十字交叉，并盡可能在它們之間隔一塊地。正確的RF路徑對(duì)整塊PCB板的性能而言非常重要，這也就是為什么元器件布局通常在手機(jī)PCB板設(shè)計(jì)中占大部分時(shí)間的原因。在手機(jī)PCB板設(shè)計(jì)上，通?？梢詫⒌驮胍舴糯笃麟娐贩旁赑CB板的某一面，而高功率放大器放在另一面，并最終通過(guò)雙工器把它們?cè)谕幻嫔线B接到RF端和基帶處理器端的天線(xiàn)上。需要一些技巧來(lái)確保直通過(guò)孔不會(huì)把RF能量從板的一面?zhèn)鬟f到另一面，常用的技術(shù)是在兩面都使用盲孔?？梢酝ㄟ^(guò)將直通過(guò)孔安排在PCB板兩面都不受RF干擾的區(qū)域來(lái)將直通過(guò)孔的不利影響減到最小。有時(shí)不太可能在多個(gè)電路塊之間保證足夠的隔離，在這種情況下就必須考慮采用金屬屏蔽罩將射頻能量屏蔽在RF區(qū)域內(nèi)，金屬屏蔽罩必須焊在地上，必須與元器件保持一個(gè)適當(dāng)距離，因此需要占用寶貴的PCB板空間。盡可能保證屏蔽罩的完整非常重要，進(jìn)入金屬屏蔽罩的數(shù)字信號(hào)線(xiàn)應(yīng)該盡可能走內(nèi)層，而且最好走線(xiàn)層的下面一層PCB是地層。RF信號(hào)線(xiàn)可以從金屬屏蔽罩底部的小缺口和地缺口處的布線(xiàn)層上走出去，不過(guò)缺口處周?chē)M可能地多布一些地，不同層上的地可通過(guò)多個(gè)過(guò)孔連在一起。

3.2.3 恰當(dāng)和有效的芯片電源去耦也非常重要。許多集成了線(xiàn)性線(xiàn)路的RF芯片對(duì)電源的噪音非常敏感，通常每個(gè)芯片都需要采用高達(dá)四個(gè)電容和一個(gè)隔離電感來(lái)確保濾除所有的電源噪音。一塊集成電路或放大器常常帶有一個(gè)開(kāi)漏極輸出，因此需要一個(gè)上拉電感來(lái)提供一個(gè)高阻抗RF負(fù)載和一個(gè)低阻抗直流電源，同樣的原則也適用于對(duì)這一電感端的電源進(jìn)行去耦。有些芯片需要多個(gè)電源才能工作，因此你可能需要兩到三套電容和電感來(lái)分別對(duì)它們進(jìn)行去耦處理，電感極少并行靠在一起，因?yàn)檫@將形成一個(gè)空芯變壓器并相互感應(yīng)產(chǎn)生干擾信號(hào)，因此它們之間的距離至少要相當(dāng)于其中一個(gè)器件的高度，或者成直角排列以將其互感減到最小。

3.2.4 電氣分區(qū)原則大體上與物理分區(qū)相同，但還包含一些其它因素。手機(jī)的某些部分采用不同工作電壓，并借助軟件對(duì)其進(jìn)行控制，以延長(zhǎng)電池工作壽命。這意味著手機(jī)需要運(yùn)行多種電源，而這給隔離帶來(lái)了更多的問(wèn)題。電源通常從連接器引入，并立即進(jìn)行去耦處理以濾除任何來(lái)自線(xiàn)路板外部的噪聲，然后再經(jīng)過(guò)一組開(kāi)關(guān)或穩(wěn)壓器之后對(duì)其進(jìn)行分配。手機(jī)PCB板上大多數(shù)電路的直流電流都相當(dāng)小，因此走線(xiàn)寬度通常不是問(wèn)題，不過(guò)，必須為高功率放大器的電源單獨(dú)走一條盡可能寬的大電流線(xiàn)，以將傳輸壓降減到最低。為了避免太多電流損耗，需要采用多個(gè)過(guò)孔來(lái)將電流從某一層傳遞到另一層。此外，如果不能在高功率放大器的電源引腳端對(duì)它進(jìn)行充分的去耦，那么高功率噪聲將會(huì)輻射到整塊板上，并帶來(lái)各種各樣的問(wèn)題。高功率放大器的接地相當(dāng)關(guān)鍵，并經(jīng)常需要為其設(shè)計(jì)一個(gè)金屬屏蔽罩。在大多數(shù)情況下，同樣關(guān)鍵的是確保RF輸出遠(yuǎn)離RF輸入。這也適用于放大器、緩沖器和濾波器。在最壞情況下，如果放大器和緩沖器的輸出以適當(dāng)?shù)南辔缓驼穹答伒剿鼈兊妮斎攵?，那么它們就有可能產(chǎn)生自激振蕩。在最好情況下，它們將能在任何溫度和電壓條件下穩(wěn)定地工作。實(shí)際上，它們可能會(huì)變得不穩(wěn)定，并將噪音和互調(diào)信號(hào)添加到RF信號(hào)上。如果射頻信號(hào)線(xiàn)不得不從濾波器的輸入端繞回輸出端，這可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p害濾波器的帶通特性。為了使輸入和輸出得到良好的隔離，首先必須在濾波器周?chē)家蝗Φ?，其次濾波器下層區(qū)域也要布一塊地，并與圍繞濾波器的主地連接起來(lái)。把需要穿過(guò)濾波器的信號(hào)線(xiàn)盡可能遠(yuǎn)離濾波器引腳也是個(gè)好方法。

此外，整塊板上各個(gè)地方的接地都要十分小心，否則會(huì)在引入一條耦合通道。有時(shí)可以選擇走單端或平衡RF信號(hào)線(xiàn)，有關(guān)交叉干擾和EMC/EMI的原則在這里同樣適用。平衡RF信號(hào)線(xiàn)如果走線(xiàn)正確的話(huà)，可以減少噪聲和交叉干擾，但是它們的阻抗通常比較高，而且要保持一個(gè)合理的線(xiàn)寬以得到一個(gè)匹配信號(hào)源、走線(xiàn)和負(fù)載的阻抗，實(shí)際布線(xiàn)可能會(huì)有一些困難。緩沖器可以用來(lái)提高隔離效果，因?yàn)樗砂淹粋€(gè)信號(hào)分為兩個(gè)部分，并用于驅(qū)動(dòng)不同的電路，特別是本振可能需要緩沖器來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)混頻器。當(dāng)混頻器在RF頻率處到達(dá)共模隔離狀態(tài)時(shí)，它將無(wú)法正常工作。緩沖器可以很好地隔離不同頻率處的阻抗變化，從而電路之間不會(huì)相互干擾。緩沖器對(duì)設(shè)計(jì)的幫助很大，它們可以緊跟在需要被驅(qū)動(dòng)電路的后面，從而使高功率輸出走線(xiàn)非常短，由于緩沖器的輸入信號(hào)電平比較低，因此它們不易對(duì)板上的其它電路造成干擾。壓控振蕩器(VCO)可將變化的電壓轉(zhuǎn)換為變化的頻率，這一特性被用于高速頻道切換，但它們同樣也將控制電壓上的微量噪聲轉(zhuǎn)換為微小的頻率變化，而這就給RF信號(hào)增加了噪聲。

3.2.5 要保證不增加噪聲必須從以下幾個(gè)方面考慮：首先，控制線(xiàn)的期望頻寬范圍可能從DC直到2MHz，而通過(guò)濾波來(lái)去掉這么寬頻帶的噪聲幾乎是不可能的；其次，VCO控制線(xiàn)通常是一個(gè)控制頻率的反饋回路的一部分，它在很多地方都有可能引入噪聲，因此必須非常小心處理VCO控制線(xiàn)。要確保RF走線(xiàn)下層的地是實(shí)心的，而且所有的元器件都牢固地連到主地上，并與其它可能帶來(lái)噪聲的走線(xiàn)隔離開(kāi)來(lái)。此外，要確保VCO的電源已得到充分去耦，由于VCO的RF輸出往往是一個(gè)相對(duì)較高的電平，VCO輸出信號(hào)很容易干擾其它電路，因此必須對(duì)VCO加以特別注意。事實(shí)上，VCO往往布放在RF區(qū)域的末端，有時(shí)它還需要一個(gè)金屬屏蔽罩。諧振電路(一個(gè)用于發(fā)射機(jī)，另一個(gè)用于接收機(jī))與VCO有關(guān)，但也有它自己的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單地講，諧振電路是一個(gè)帶有容性二極管的并行諧振電路，它有助于設(shè)置VCO工作頻率和將語(yǔ)音或數(shù)據(jù)調(diào)制到RF信號(hào)上。所有VCO的設(shè)計(jì)原則同樣適用于諧振電路。由于諧振電路含有數(shù)量相當(dāng)多的元器件、板上分布區(qū)域較寬以及通常運(yùn)行在一個(gè)很高的RF頻率下，因此諧振電路通常對(duì)噪聲非常敏感。信號(hào)通常排列在芯片的相鄰腳上，但這些信號(hào)引腳又需要與相對(duì)較大的電感和電容配合才能工作，這反過(guò)來(lái)要求這些電感和電容的位置必須靠得很近，并連回到一個(gè)對(duì)噪聲很敏感的控制環(huán)路上。要做到這點(diǎn)是不容易的。

自動(dòng)增益控制(AGC)放大器同樣是一個(gè)容易出問(wèn)題的地方，不管是發(fā)射還是接收電路都會(huì)有AGC放大器。AGC放大器通常能有效地濾掉噪聲，不過(guò)由于手機(jī)具備處理發(fā)射和接收信號(hào)強(qiáng)度快速變化的能力，因此要求AGC電路有一個(gè)相當(dāng)寬的帶寬，而這使某些關(guān)鍵電路上的AGC放大器很容易引入噪聲。設(shè)計(jì)AGC線(xiàn)路必須遵守良好的模擬電路設(shè)計(jì)技術(shù)，而這跟很短的運(yùn)放輸入引腳和很短的反饋路徑有關(guān)，這兩處都必須遠(yuǎn)離RF、IF或高速數(shù)字信號(hào)走線(xiàn)。同樣，良好的接地也必不可少，而且芯片的電源必須得到良好的去耦。如果必須要在輸入或輸出端走一根長(zhǎng)線(xiàn)，那么最好是在輸出端，通常輸出端的阻抗要低得多，而且也不容易感應(yīng)噪聲。通常信號(hào)電平越高，就越容易把噪聲引入到其它電路。在所有PCB設(shè)計(jì)中，盡可能將數(shù)字電路遠(yuǎn)離模擬電路是一條總的原則，它同樣也適用于RF PCB設(shè)計(jì)。公共模擬地和用于屏蔽和隔開(kāi)信號(hào)線(xiàn)的地通常是同等重要的，因此在設(shè)計(jì)早期階段，仔細(xì)的計(jì)劃、考慮周全的元器件布局和徹底的布局評(píng)估都非常重要，同樣應(yīng)使RF線(xiàn)路遠(yuǎn)離模擬線(xiàn)路和一些很關(guān)鍵的數(shù)字信號(hào)，所有的RF走線(xiàn)、焊盤(pán)和元件周?chē)鷳?yīng)盡可能多填接地銅皮，并盡可能與主地相連。如果RF走線(xiàn)必須穿過(guò)信號(hào)線(xiàn)，那么盡量在它們之間沿著RF走線(xiàn)布一層與主地相連的地。如果不可能的話(huà)，一定要保證它們是十字交叉的，這可將容性耦合減到最小，同時(shí)盡可能在每根RF走線(xiàn)周?chē)嗖家恍┑?，并把它們連到主地。此外，將并行RF走線(xiàn)之間的距離減到最小可以將感性耦合減到最小。一個(gè)實(shí)心的整塊接地面直接放在表層下第一層時(shí)，隔離效果最好，盡管小心一點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)其它的做法也管用。在PCB板的每一層，應(yīng)布上盡可能多的地，并把它們連到主地面。盡可能把走線(xiàn)靠在一起以增加內(nèi)部信號(hào)層和電源分配層的地塊數(shù)量，并適當(dāng)調(diào)整走線(xiàn)以便你能將地連接過(guò)孔布置到表層上的隔離地塊。應(yīng)當(dāng)避免在PCB各層上生成游離地，因?yàn)樗鼈儠?huì)像一個(gè)小天線(xiàn)那樣拾取或注入噪音。在大多數(shù)情況下，如果你不能把它們連到主地，那么你最好把它們?nèi)サ簟?/p>

3.3 在手機(jī)PCB板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)以下幾個(gè)方面給予極大的重視 3.3.1 電源、地線(xiàn)的處理

既使在整個(gè)PCB板中的布線(xiàn)完成得都很好，但由于電源、地線(xiàn)的考慮不周到而引起的干擾，會(huì)使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對(duì)電、地線(xiàn)的布線(xiàn)要認(rèn)真對(duì)待，把電、地線(xiàn)所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)每個(gè)從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程人員來(lái)說(shuō)都明白地線(xiàn)與電源線(xiàn)之間噪音所產(chǎn)生的原因，現(xiàn)只對(duì)降低式抑制噪音作以表述：

(1)、眾所周知的是在電源、地線(xiàn)之間加上去耦電容。

(2)、盡量加寬電源、地線(xiàn)寬度，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬，它們的關(guān)系是：地線(xiàn)＞電源線(xiàn)＞信號(hào)線(xiàn)，通常信號(hào)線(xiàn)寬為：0.2～0.3mm,最經(jīng)細(xì)寬度可達(dá)0.05～0.07mm,電源線(xiàn)為1.2～2.5 mm。對(duì)數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線(xiàn)組成一個(gè)回路, 即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用(模擬電路的地不能這樣使用)

(3)、用大面積銅層作地線(xiàn)用,在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用?；蚴亲龀啥鄬影澹娫?，地線(xiàn)各占用一層。

3.3.2 數(shù)字電路與模擬電路的共地處理

現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線(xiàn)時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題，特別是地線(xiàn)上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強(qiáng)，對(duì)信號(hào)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，高頻的信號(hào)線(xiàn)盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件，對(duì)地線(xiàn)來(lái)說(shuō)，整人PCB對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，所以必須在PCB內(nèi)部進(jìn)行處理數(shù)、模共地的問(wèn)題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實(shí)際上是分開(kāi)的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一點(diǎn)短接，請(qǐng)注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)決定。

3.3.3 信號(hào)線(xiàn)布在電（地）層上

在多層印制板布線(xiàn)時(shí)，由于在信號(hào)線(xiàn)層沒(méi)有布完的線(xiàn)剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會(huì)造成浪費(fèi)也會(huì)給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)增加了，為解決這個(gè)矛盾，可以考慮在電（地）層上進(jìn)行布線(xiàn)。首先應(yīng)考慮用電源層，其次才是地層。因?yàn)樽詈檬潜Ａ舻貙拥耐暾浴?/p>

3.3.4 大面積導(dǎo)體中連接腿的處理

在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對(duì)連接腿的處理需要進(jìn)行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤(pán)與銅面滿(mǎn)接為好，但對(duì)元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點(diǎn)。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤(pán)，稱(chēng)之為熱隔離（heat shield）俗稱(chēng)熱焊盤(pán)（Thermal），這樣，可使在焊接時(shí)因截面過(guò)分散熱而產(chǎn)生虛焊點(diǎn)的可能性大大減少。多層板的接電（地）層腿的處理相同。

3.3.5 布線(xiàn)中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用

在許多CAD系統(tǒng)中，布線(xiàn)是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)決定的。網(wǎng)格過(guò)密，通路雖然有所增加，但步進(jìn)太小，圖場(chǎng)的數(shù)據(jù)量過(guò)大，這必然對(duì)設(shè)備的存貯空間有更高的要求，同時(shí)也對(duì)象計(jì)算機(jī)類(lèi)電子產(chǎn)品的運(yùn)算速度有極大的影響。而有些通路是無(wú)效的，如被元件腿的焊盤(pán)占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網(wǎng)格過(guò)疏，通路太少對(duì)布通率的影響極大。所以要有一個(gè)疏密合理的網(wǎng)格系統(tǒng)來(lái)支持布線(xiàn)的進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎(chǔ)一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數(shù)，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

3.4 進(jìn)行高頻PCB設(shè)計(jì)的技巧和方法如下： 3.4.1 傳輸線(xiàn)拐角要采用45°角，以降低回?fù)p

3.4.2 要采用絕緣常數(shù)值按層次嚴(yán)格受控的高性能絕緣電路板。這種方法有利于對(duì)絕緣材料與鄰近布線(xiàn)之間的電磁場(chǎng)進(jìn)行有效管理。

3.4.3 要完善有關(guān)高精度蝕刻的PCB設(shè)計(jì)規(guī)范。要考慮規(guī)定線(xiàn)寬總誤差為+/-0.0007英寸、對(duì)布線(xiàn)形狀的下切(undercut)和橫斷面進(jìn)行管理并指定布線(xiàn)側(cè)壁電鍍條件。對(duì)布線(xiàn)(導(dǎo)線(xiàn))幾何形狀和涂層表面進(jìn)行總體管理，對(duì)解決與微波頻率相關(guān)的趨膚效應(yīng)問(wèn)題及實(shí)現(xiàn)這些規(guī)范相當(dāng)重要。

3.4.4 突出引線(xiàn)存在抽頭電感，要避免使用有引線(xiàn)的組件。高頻環(huán)境下，最好使用表面安裝組件。

3.4.5 對(duì)信號(hào)過(guò)孔而言，要避免在敏感板上使用過(guò)孔加工(pth)工藝，因?yàn)樵摴に嚂?huì)導(dǎo)致過(guò)孔處產(chǎn)生引線(xiàn)電感。

3.4.6 要提供豐富的接地層。要采用模壓孔將這些接地層連接起來(lái)防止3維電磁場(chǎng)對(duì)電路板的影響。

3.4.7 要選擇非電解鍍鎳或浸鍍金工藝，不要采用HASL法進(jìn)行電鍍。這種電鍍表面能為高頻電流提供更好的趨膚效應(yīng)(圖2)。此外，這種高可焊涂層所需引線(xiàn)較少，有助于減少環(huán)境污染。

3.4.8 阻焊層可防止焊錫膏的流動(dòng)。但是，由于厚度不確定性和絕緣性能的未知性，整個(gè)板表面都覆蓋阻焊材料將會(huì)導(dǎo)致微帶設(shè)計(jì)中的電磁能量的較大變化。一般采用焊壩(solder dam)來(lái)作阻焊層。的電磁場(chǎng)。這種情況下，我們管理著微帶到同軸電纜之間的轉(zhuǎn)換。在同軸電纜中，地線(xiàn)層是環(huán)形交織的，并且間隔均勻。在微帶中，接地層在有源線(xiàn)之下。這就引入了某些邊緣效應(yīng)，需在設(shè)計(jì)時(shí)了解、預(yù)測(cè)并加以考慮。當(dāng)然，這種不匹配也會(huì)導(dǎo)致回?fù)p，必須最大程度減小這種不匹配以避免產(chǎn)生噪音和信號(hào)干擾。

3.5 電磁兼容性設(shè)計(jì)

電磁兼容性是指電子設(shè)備在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調(diào)、有效地進(jìn)行工作的能力。電磁兼容性設(shè)計(jì)的目的是使電子設(shè)備既能抑制各種外來(lái)的干擾，使電子設(shè)備在特定的電磁環(huán)境中能夠正常工作，同時(shí)又能減少電子設(shè)備本身對(duì)其它電子設(shè)備的電磁干擾。

3.5.1 選擇合理的導(dǎo)線(xiàn)寬度

由于瞬變電流在印制線(xiàn)條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導(dǎo)線(xiàn)的電感成分造成的，因此應(yīng)盡量減小印制導(dǎo)線(xiàn)的電感量。印制導(dǎo)線(xiàn)的電感量與其長(zhǎng)度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導(dǎo)線(xiàn)對(duì)抑制干擾是有利的。時(shí)鐘引線(xiàn)、行驅(qū)動(dòng)器或總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線(xiàn)常常載有大的瞬變電流，印制導(dǎo)線(xiàn)要盡可能地短。對(duì)于分立元件電路，印制導(dǎo)線(xiàn)寬度在1.5mm左右時(shí)，即可完全滿(mǎn)足要求；對(duì)于集成電路，印制導(dǎo)線(xiàn)寬度可在0.2～1.0mm之間選擇。

3.5.2 采用正確的布線(xiàn)策略

采用平等走線(xiàn)可以減少導(dǎo)線(xiàn)電感，但導(dǎo)線(xiàn)之間的互感和分布電容增加，如果布局允許，最好采用井字形網(wǎng)狀布線(xiàn)結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板的一面橫向布線(xiàn)，另一面縱向布線(xiàn)，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。

3.5.3 為了抑制印制板導(dǎo)線(xiàn)之間的串?dāng)_，在設(shè)計(jì)布線(xiàn)時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離的平等走線(xiàn)，盡可能拉開(kāi)線(xiàn)與線(xiàn)之間的距離，信號(hào)線(xiàn)與地線(xiàn)及電源線(xiàn)盡可能不交叉。在一些對(duì)干擾十分敏感的信號(hào)線(xiàn)之間設(shè)置一根接地的印制線(xiàn)，可以有效地抑制串?dāng)_。

3.5.4 為了避免高頻信號(hào)通過(guò)印制導(dǎo)線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射，在印制電路板布線(xiàn)時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）盡量減少印制導(dǎo)線(xiàn)的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線(xiàn)寬度不要突變，導(dǎo)線(xiàn)的拐角應(yīng)大于90度禁止環(huán)狀走線(xiàn)等。

（2）時(shí)鐘信號(hào)引線(xiàn)最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線(xiàn)時(shí)應(yīng)與地線(xiàn)回路相靠近，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊挨著連接器。

（3）總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊挨其欲驅(qū)動(dòng)的總線(xiàn)。對(duì)于那些離開(kāi)印制電路板的引線(xiàn)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊緊挨著連接器。

（4）數(shù)據(jù)總線(xiàn)的布線(xiàn)應(yīng)每?jī)筛盘?hào)線(xiàn)之間夾一根信號(hào)地線(xiàn)。最好是緊緊挨著最不重要的地址引線(xiàn)放置地回路，因?yàn)楹笳叱］d有高頻電流。

（5）在印制板布置高速、中速和低速邏輯電路時(shí)，應(yīng)按照?qǐng)D1的方式排列器件。

3.5.5 抑制反射干擾

為了抑制出現(xiàn)在印制線(xiàn)條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應(yīng)盡可能縮短印制線(xiàn)的長(zhǎng)度和采用慢速電路。必要時(shí)可加終端匹配，即在傳輸線(xiàn)的末端對(duì)地和電源端各加接一個(gè)相同阻值的匹配電阻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一般速度較快的TTL電路，其印制線(xiàn)條長(zhǎng)于10cm以上時(shí)就應(yīng)采用終端匹配措施。匹配電阻的阻值應(yīng)根據(jù)集成電路的輸出驅(qū)動(dòng)電流及吸收電流的最大值來(lái)決定。

3.5.6 電路板設(shè)計(jì)過(guò)程中采用差分信號(hào)線(xiàn)布線(xiàn)策略

布線(xiàn)非常靠近的差分信號(hào)對(duì)相互之間也會(huì)互相緊密耦合，這種互相之間的耦合會(huì)減小EMI發(fā)射，通常(當(dāng)然也有一些例外)差分信號(hào)也是高速信號(hào)，所以高速設(shè)計(jì)規(guī)則通常也都適用于差分信號(hào)的布線(xiàn)，特別是設(shè)計(jì)傳輸線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)時(shí)更是如此。這就意味著我們必須非常謹(jǐn)慎地設(shè)計(jì)信號(hào)線(xiàn)的布線(xiàn)，以確保信號(hào)線(xiàn)的特征阻抗沿信號(hào)線(xiàn)各處連續(xù)并且保持一個(gè)常數(shù)。在差分線(xiàn)對(duì)的布局布線(xiàn)過(guò)程中，我們希望差分線(xiàn)對(duì)中的兩個(gè)PCB線(xiàn)完全一致。這就意味著，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該盡最大的努力來(lái)確保差分線(xiàn)對(duì)中的PCB線(xiàn)具有完全一樣的阻抗并且布線(xiàn)的長(zhǎng)度也完全一致。差分PCB線(xiàn)通常總是成對(duì)布線(xiàn)，而且它們之間的距離沿線(xiàn)對(duì)的方向在任意位置都保持為一個(gè)常數(shù)不變。通常情況下，差分線(xiàn)對(duì)的布局布線(xiàn)總是盡可能地靠近。

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第二篇：射頻PCB板布局布線(xiàn)注意事項(xiàng)總結(jié)

射頻(RF)電路板設(shè)計(jì)由于在理論上還有很多不確定性，因此常被形容為一種“黑色藝術(shù)”，但這個(gè)觀點(diǎn)只有部分正確，RF電路板設(shè)計(jì)也有許多可以遵循的準(zhǔn)則和不應(yīng)該被忽視的法則。

不過(guò)，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，真正實(shí)用的技巧是當(dāng)這些準(zhǔn)則和法則因各種設(shè)計(jì)約束而無(wú)法準(zhǔn)確地實(shí)施時(shí)如何對(duì)它們進(jìn)行折衷處理。當(dāng)然，有許多重要的RF設(shè)計(jì)課題值得討論，包括阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層疊板以及波長(zhǎng)和駐波，所以這些對(duì)手機(jī)的EMC、EMI影響都很大，下面就對(duì)手機(jī)PCB板的在設(shè)計(jì)RF布局時(shí)必須滿(mǎn)足的條件加以總結(jié)：

1.1盡可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔離開(kāi)來(lái)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是讓高功率RF發(fā)射電路遠(yuǎn)離低功率RF接收電路。手機(jī)功能比較多、元器件很多，但是PCB空間較小，同時(shí)考慮到布線(xiàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程限定最高，所有的這一些對(duì)設(shè)計(jì)技巧的要求就比較高。這時(shí)候可能需要設(shè)計(jì)四層到六層PCB了，讓它們交替工作，而不是同時(shí)工作。高功率電路有時(shí)還可包括RF緩沖器和壓控制振蕩器(VCO)。確保PCB板上高功率區(qū)至少有一整塊地，最好上面沒(méi)有過(guò)孔，當(dāng)然，銅皮越多越好。敏感的模擬信號(hào)應(yīng)該盡可能遠(yuǎn)離高速數(shù)字信號(hào)和RF信號(hào)。

1.2 設(shè)計(jì)分區(qū)可以分解為物理分區(qū)和電氣分區(qū)。

物理分區(qū)主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等問(wèn)題；電氣分區(qū)可以繼續(xù)分解為電源分配、RF走線(xiàn)、敏感電路和信號(hào)以及接地等的分區(qū)。

1.2.5 要保證不增加噪聲必須從以下幾個(gè)方面考慮：首先，控制線(xiàn)的期望頻寬范圍可能從DC直到2MHz，而通過(guò)濾波來(lái)去掉這么寬頻帶的噪聲幾乎是不可能的；其次，VCO控制線(xiàn)通常是一個(gè)控制頻率的反饋回路的一部分，它在很多地方都有可能引入噪聲，因此必須非常小心處理VCO控制線(xiàn)。要確保RF走線(xiàn)下層的地是實(shí)心的，而且所有的元器件都牢固地連到主地上，并與其它可能帶來(lái)噪聲的走線(xiàn)隔離開(kāi)來(lái)。此外，要確保VCO的電源已得到充分去耦，由于VCO的RF輸出往往是一個(gè)相對(duì)較高的電平，VCO輸出信號(hào)很容易干擾其它電路，因此必須對(duì)VCO加以特別注意。事實(shí)上，VCO往往布放在RF區(qū)域的末端，有時(shí)它還需要一個(gè)金屬屏蔽罩。諧振電路(一個(gè)用于發(fā)射機(jī)，另一個(gè)用于接收機(jī))與VCO有關(guān)，但也有它自己的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單地講，諧振電路是一個(gè)帶有容性二極管的并行諧振電路，它有助于設(shè)置VCO工作頻率和將語(yǔ)音或數(shù)據(jù)調(diào)制到RF信號(hào)上。所有VCO的設(shè)計(jì)原則同樣適用于諧振電路。由于諧振電路含有數(shù)量相當(dāng)多的元器件、板上分布區(qū)域較寬以及通常運(yùn)行在一個(gè)很高的RF頻率下，因此諧振電路通常對(duì)噪聲非常敏感。信號(hào)通常排列在芯片的相鄰腳上，但這些信號(hào)引腳又需要與相對(duì)較大的電感和電容配合才能工作，這反過(guò)來(lái)要求這些電感和電容的位置必須靠得很近，并連回到一個(gè)對(duì)噪聲很敏感的控制環(huán)路上。要做到這點(diǎn)是不容易的。

自動(dòng)增益控制(AGC)放大器同樣是一個(gè)容易出問(wèn)題的地方，不管是發(fā)射還是接收電路都會(huì)有AGC放大器。AGC放大器通常能有效地濾掉噪聲，不過(guò)由于手機(jī)具備處理發(fā)射和接收信號(hào)強(qiáng)度快速變化的能力，因此要求AGC電路有一個(gè)相當(dāng)寬的帶寬，而這使某些關(guān)鍵電路上的AGC放大器很容易引入噪聲。設(shè)計(jì)AGC線(xiàn)路必須遵守良好的模擬電路設(shè)計(jì)技術(shù)，而這跟很短的運(yùn)放輸入引腳和很短的反饋路徑有關(guān)，這兩處都必須遠(yuǎn)離RF、IF或高速數(shù)字信號(hào)走線(xiàn)。同樣，良好的接地也必不可少，而且芯片的電源必須得到良好的去耦。如果必須要在輸入或輸出端走一根長(zhǎng)線(xiàn)，那么最好是在輸出端，通常輸出端的阻抗要低得多，而且也不容易感應(yīng)噪聲。通常信號(hào)電平越高，就越容易把噪聲引入到其它電路。在所有PCB設(shè)計(jì)中，盡可能將數(shù)字電路遠(yuǎn)離模擬電路是一條總的原則，它同樣也適用于RFPCB設(shè)計(jì)。公共模擬地和用于屏蔽和隔開(kāi)信號(hào)線(xiàn)的地通常是同等重要的，因此在設(shè)計(jì)早期階段，仔細(xì)的計(jì)劃、考慮周全的元器件布局和徹底的布局*估都非常重要，同樣應(yīng)使RF線(xiàn)路遠(yuǎn)離模擬線(xiàn)路和一些很關(guān)鍵的數(shù)字信號(hào)，所有的RF走線(xiàn)、焊盤(pán)和元件周?chē)鷳?yīng)盡可能多填接地銅皮，并盡可能與主地相連。如果RF走線(xiàn)必須穿過(guò)信號(hào)線(xiàn)，那么盡量在它們之間沿著RF走線(xiàn)布一層與主地相連的地。如果不可能的話(huà)，一定要保證它們是十字交叉的，這可將容性耦合減到最小，同時(shí)盡可能在每根RF走線(xiàn)周?chē)嗖家恍┑?，并把它們連到主地。此外，將并行RF走線(xiàn)之間的距離減到最小可以將感性耦合減到最小。一個(gè)實(shí)心的整塊接地面直接放在表層下第一層時(shí)，隔離效果最好，盡管小心一點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)其它的做法也管用。在PCB板的每一層，應(yīng)布上盡可能多的地，并把它們連到主地面。盡可能把走線(xiàn)靠在一起以增加內(nèi)部信號(hào)層和電源分配層的地塊數(shù)量，并適當(dāng)調(diào)整走線(xiàn)以便你能將地連接過(guò)孔布置到表層上的隔離地塊。應(yīng)當(dāng)避免在PCB各層上生成游離地，因?yàn)樗鼈儠?huì)像一個(gè)小天線(xiàn)那樣拾取或注入噪音。在大多數(shù)情況下，如果你不能把它們連到主地，那么你最好把它們?nèi)サ簟?.3 在手機(jī)PCB板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)以下幾個(gè)方面給予極大的重視

1.3.1電源、地線(xiàn)的處理

既使在整個(gè)PCB板中的布線(xiàn)完成得都很好，但由于電源、地線(xiàn)的考慮不周到而引起的干擾，會(huì)使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對(duì)電、地線(xiàn)的布線(xiàn)要認(rèn)真對(duì)待，把電、地線(xiàn)所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。對(duì)每個(gè)從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工程人員來(lái)說(shuō)都明白地線(xiàn)與電源線(xiàn)之間噪音所產(chǎn)生的原因，現(xiàn)只對(duì)降低式抑制噪音作以表述：(1)、眾所周知的是在電源、地線(xiàn)之間加上去耦電容。

(2)、盡量加寬電源、地線(xiàn)寬度，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬，它們的關(guān)系是：地線(xiàn)＞電源線(xiàn)＞信號(hào)線(xiàn)，通常信號(hào)線(xiàn)寬為：0.2～0.3mm,最經(jīng)細(xì)寬度可達(dá)0.05～0.07mm,電源線(xiàn)為1.2～2.5mm。對(duì)數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線(xiàn)組成一個(gè)回路,即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用(模擬電路的地不能這樣使用)(3)、用大面積銅層作地線(xiàn)用,在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線(xiàn)各占用一層。1.3.2數(shù)字電路與模擬電路的共地處理

現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在布線(xiàn)時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題，特別是地線(xiàn)上的噪音干擾。數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強(qiáng)，對(duì)信號(hào)線(xiàn)來(lái)說(shuō)，高頻的信號(hào)線(xiàn)盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件，對(duì)地線(xiàn)來(lái)說(shuō)，整人PCB對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)，所以必須在PCB內(nèi)部進(jìn)行處理數(shù)、模共地的問(wèn)題，而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實(shí)際上是分開(kāi)的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一點(diǎn)短接，請(qǐng)注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)。也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)決定。1.3.3信號(hào)線(xiàn)布在電（地）層上

在多層印制板布線(xiàn)時(shí)，由于在信號(hào)線(xiàn)層沒(méi)有布完的線(xiàn)剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會(huì)造成浪費(fèi)也會(huì)給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)增加了，為解決這個(gè)矛盾，可以考慮在電（地）層上進(jìn)行布線(xiàn)。首先應(yīng)考慮用電源層，其次才是地層。因?yàn)樽詈檬潜Ａ舻貙拥耐暾浴?.3.4大面積導(dǎo)體中連接腿的處理

在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對(duì)連接腿的處理需要進(jìn)行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤(pán)與銅面滿(mǎn)接為好，但對(duì)元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點(diǎn)。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤(pán)，稱(chēng)之為熱隔離（heatshield）俗稱(chēng)熱焊盤(pán)（Thermal），這樣，可使在焊接時(shí)因截面過(guò)分散熱而產(chǎn)生虛焊點(diǎn)的可能性大大減少。多層板的接電（地）層腿的處理相同。1.3.5布線(xiàn)中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用

在許多CAD系統(tǒng)中，布線(xiàn)是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)決定的。網(wǎng)格過(guò)密，通路雖然有所增加，但步進(jìn)太小，圖場(chǎng)的數(shù)據(jù)量過(guò)大，這必然對(duì)設(shè)備的存貯空間有更高的要求，同時(shí)也對(duì)象計(jì)算機(jī)類(lèi)電子產(chǎn)品的運(yùn)算速度有極大的影響。而有些通路是無(wú)效的，如被元件腿的焊盤(pán)占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網(wǎng)格過(guò)疏，通路太少對(duì)布通率的影響極大。所以要有一個(gè)疏密合理的網(wǎng)格系統(tǒng)來(lái)支持布線(xiàn)的進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎(chǔ)一般就定為0.1英寸(2.54mm)或小于0.1英寸的整倍數(shù)，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

1.4進(jìn)行高頻PCB設(shè)計(jì)的技巧和方法如下： 1.4.1傳輸線(xiàn)拐角要采用45°角，以降低回?fù)p

1.4.2要采用絕緣常數(shù)值按層次嚴(yán)格受控的高性能絕緣電路板。這種方法有利于對(duì)絕緣材料與鄰近布線(xiàn)之間的電磁場(chǎng)進(jìn)行有效管理。

1.4.3要完善有關(guān)高精度蝕刻的PCB設(shè)計(jì)規(guī)范。要考慮規(guī)定線(xiàn)寬總誤差為+/-0.0007英寸、對(duì)布線(xiàn)形狀的下切(undercut)和橫斷面進(jìn)行管理并指定布線(xiàn)側(cè)壁電鍍條件。對(duì)布線(xiàn)(導(dǎo)線(xiàn))幾何形狀和涂層表面進(jìn)行總體管理，對(duì)解決與微波頻率相關(guān)的趨膚效應(yīng)問(wèn)題及實(shí)現(xiàn)這些規(guī)范相當(dāng)重要。

1.4.4突出引線(xiàn)存在抽頭電感，要避免使用有引線(xiàn)的組件。高頻環(huán)境下，最好使用表面安裝組件。

1.4.5對(duì)信號(hào)過(guò)孔而言，要避免在敏感板上使用過(guò)孔加工(pth)工藝，因?yàn)樵摴に嚂?huì)導(dǎo)致過(guò)孔處產(chǎn)生引線(xiàn)電感。

1.4.6要提供豐富的接地層。要采用模壓孔將這些接地層連接起來(lái)防止3維電磁場(chǎng)對(duì)電路板的影響。

1.4.7要選擇非電解鍍鎳或浸鍍金工藝，不要采用HASL法進(jìn)行電鍍。這種電鍍表面能為高頻電流提供更好的趨膚效應(yīng)(圖2)。此外，這種高可焊涂層所需引線(xiàn)較少，有助于減少環(huán)境污染。1.4.8阻焊層可防止焊錫膏的流動(dòng)。但是，由于厚度不確定性和絕緣性能的未知性，整個(gè)板表面都覆蓋阻焊材料將會(huì)導(dǎo)致微帶設(shè)計(jì)中的電磁能量的較大變化。一般采用焊壩(solderdam)來(lái)作阻焊層。的電磁場(chǎng)。這種情況下，我們管理著微帶到同軸電纜之間的轉(zhuǎn)換。在同軸電纜中，地線(xiàn)層是環(huán)形交織的，并且間隔均勻。在微帶中，接地層在有源線(xiàn)之下。這就引入了某些邊緣效應(yīng)，需在設(shè)計(jì)時(shí)了解、預(yù)測(cè)并加以考慮。當(dāng)然，這種不匹配也會(huì)導(dǎo)致回?fù)p，必須最大程度減小這種不匹配以避免產(chǎn)生噪音和信號(hào)干擾。1.5電磁兼容性設(shè)計(jì)

電磁兼容性是指電子設(shè)備在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調(diào)、有效地進(jìn)行工作的能力。電磁兼容性設(shè)計(jì)的目的是使電子設(shè)備既能抑制各種外來(lái)的干擾，使電子設(shè)備在特定的電磁環(huán)境中能夠正常工作，同時(shí)又能減少電子設(shè)備本身對(duì)其它電子設(shè)備的電磁干擾。1.5.1選擇合理的導(dǎo)線(xiàn)寬度

由于瞬變電流在印制線(xiàn)條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導(dǎo)線(xiàn)的電感成分造成的，因此應(yīng)盡量減小印制導(dǎo)線(xiàn)的電感量。印制導(dǎo)線(xiàn)的電感量與其長(zhǎng)度成正比，與其寬度成反比，因而短而精的導(dǎo)線(xiàn)對(duì)抑制干擾是有利的。時(shí)鐘引線(xiàn)、行驅(qū)動(dòng)器或總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)線(xiàn)常常載有大的瞬變電流，印制導(dǎo)線(xiàn)要盡可能地短。對(duì)于分立元件電路，印制導(dǎo)線(xiàn)寬度在1.5mm左右時(shí)，即可完全滿(mǎn)足要求；對(duì)于集成電路，印制導(dǎo)線(xiàn)寬度可在0.2～1.0mm之間選擇。1.5.2采用正確的布線(xiàn)策略

采用平等走線(xiàn)可以減少導(dǎo)線(xiàn)電感，但導(dǎo)線(xiàn)之間的互感和分布電容增加，如果布局允許，最好采用井字形網(wǎng)狀布線(xiàn)結(jié)構(gòu)，具體做法是印制板的一面橫向布線(xiàn)，另一面縱向布線(xiàn)，然后在交叉孔處用金屬化孔相連。

1.5.3為了抑制印制板導(dǎo)線(xiàn)之間的串?dāng)_，在設(shè)計(jì)布線(xiàn)時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離的平等走線(xiàn)，盡可能拉開(kāi)線(xiàn)與線(xiàn)之間的距離，信號(hào)線(xiàn)與地線(xiàn)及電源線(xiàn)盡可能不交叉。在一些對(duì)干擾十分敏感的信號(hào)線(xiàn)之間設(shè)置一根接地的印制線(xiàn)，可以有效地抑制串?dāng)_。

1.5.4為了避免高頻信號(hào)通過(guò)印制導(dǎo)線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的電磁輻射，在印制電路板布線(xiàn)時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）盡量減少印制導(dǎo)線(xiàn)的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線(xiàn)寬度不要突變，導(dǎo)線(xiàn)的拐角應(yīng)大于90度禁止環(huán)狀走線(xiàn)等。

（2）時(shí)鐘信號(hào)引線(xiàn)最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線(xiàn)時(shí)應(yīng)與地線(xiàn)回路相靠近，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊挨著連接器。

（3）總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊挨其欲驅(qū)動(dòng)的總線(xiàn)。對(duì)于那些離開(kāi)印制電路板的引線(xiàn)，驅(qū)動(dòng)器應(yīng)緊緊挨著連接器。

（4）數(shù)據(jù)總線(xiàn)的布線(xiàn)應(yīng)每?jī)筛盘?hào)線(xiàn)之間夾一根信號(hào)地線(xiàn)。最好是緊緊挨著最不重要的地址引線(xiàn)放置地回路，因?yàn)楹笳叱］d有高頻電流。

（5）在印制板布置高速、中速和低速邏輯電路時(shí)，應(yīng)按照?qǐng)D1的方式排列器件。1.5.5抑制反射干擾

為了抑制出現(xiàn)在印制線(xiàn)條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應(yīng)盡可能縮短印制線(xiàn)的長(zhǎng)度和采用慢速電路。必要時(shí)可加終端匹配，即在傳輸線(xiàn)的末端對(duì)地和電源端各加接一個(gè)相同阻值的匹配電阻。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一般速度較快的TTL電路，其印制線(xiàn)條長(zhǎng)于10cm以上時(shí)就應(yīng)采用終端匹配措施。匹配電阻的阻值應(yīng)根據(jù)集成電路的輸出驅(qū)動(dòng)電流及吸收電流的最大值來(lái)決定。1.5.6電路板設(shè)計(jì)過(guò)程中采用差分信號(hào)線(xiàn)布線(xiàn)策略

布線(xiàn)非?？拷牟罘中盘?hào)對(duì)相互之間也會(huì)互相緊密耦合，這種互相之間的耦合會(huì)減小EMI發(fā)射，通常(當(dāng)然也有一些例外)差分信號(hào)也是高速信號(hào)，所以高速設(shè)計(jì)規(guī)則通常也都適用于差分信號(hào)的布線(xiàn)，特別是設(shè)計(jì)傳輸線(xiàn)的信號(hào)線(xiàn)時(shí)更是如此。這就意味著我們必須非常謹(jǐn)慎地設(shè)計(jì)信號(hào)線(xiàn)的布線(xiàn)，以確保信號(hào)線(xiàn)的特征阻抗沿信號(hào)線(xiàn)各處連續(xù)并且保持一個(gè)常數(shù)。在差分線(xiàn)對(duì)的布局布線(xiàn)過(guò)程中，我們希望差分線(xiàn)對(duì)中的兩個(gè)PCB線(xiàn)完全一致。這就意味著，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該盡最大的努力來(lái)確保差分線(xiàn)對(duì)中的PCB線(xiàn)具有完全一樣的阻抗并且布線(xiàn)的長(zhǎng)度也完全一致。差分PCB線(xiàn)通常總是成對(duì)布線(xiàn)，而且它們之間的距離沿線(xiàn)對(duì)的方向在任意位置都保持為一個(gè)常數(shù)不變。通常情況下，差分線(xiàn)對(duì)的布局布線(xiàn)總是盡可能地靠近。

第三篇：手機(jī)PCB Layout 與布局經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

手機(jī)PCB Layout 與布局經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1.sirf reference典型的四，六層板，標(biāo)準(zhǔn)FR4材質(zhì) 2.所有的元件盡可能的表貼

3.連接器的放置時(shí)，應(yīng)盡量避免將噪音引入RF電路，盡量使用小的連接器，適當(dāng)?shù)慕拥?/p>

4.所有的RF器件應(yīng)放置緊密，使連線(xiàn)最短和交叉最小（關(guān)鍵）5.所有的pin有應(yīng)嚴(yán)格按照reference schematic.所有IC電源腳應(yīng)當(dāng)有0.01uf的退藕電容，盡可能的離管腳近，而且必須要經(jīng)過(guò)孔到地和電源層

6.預(yù)留屏蔽罩空間給RF電路和基帶部分，屏蔽罩應(yīng)當(dāng)連續(xù)的在板子上連接，而且應(yīng)每

隔100mil（最?。┻^(guò)孔到地層

7.RF部分電路與數(shù)字部分應(yīng)在板子上分開(kāi)

8.RF的地應(yīng)直接的接到地層，用專(zhuān)門(mén)的過(guò)孔和和最短的線(xiàn) 9.TCXO晶振和晶振相關(guān)電路應(yīng)與高slew-rate數(shù)字信號(hào)嚴(yán)格的隔離 10.開(kāi)發(fā)板要加適當(dāng)?shù)臏y(cè)試點(diǎn)

11.使用相同的器件，針對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的版本

12.使RTC部分同數(shù)字，RF電路部分隔離，RTC電路要盡可能放在地層之上走線(xiàn)

RF產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中降低信號(hào)耦合的PCB布線(xiàn)技巧

新一輪藍(lán)牙設(shè)備、無(wú)繩電話(huà)和蜂窩電話(huà)需求高潮正促使中國(guó)電子工程師越來(lái)越關(guān)注RF電路設(shè)計(jì)技巧。RF電路板的設(shè)計(jì)是最令設(shè)計(jì)工程

師感到頭疼的部分，如想一次獲得成功，仔細(xì)規(guī)劃和注重細(xì)節(jié)是必須加以高度重視的兩大關(guān)鍵設(shè)計(jì)規(guī)則。

射頻(RF)電路板設(shè)計(jì)由于在理論上還有很多不確定性，因此常被形容為一種“黑色藝術(shù)”，但這個(gè)觀點(diǎn)只有部分正確，RF電路板設(shè)計(jì)也有許多可以遵循的準(zhǔn)則和不應(yīng)該被忽視的法則。不過(guò)，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，真正實(shí)用的技巧是當(dāng)這些準(zhǔn)則和法則因各種設(shè)計(jì)約束而無(wú)法準(zhǔn)確地實(shí)施時(shí)如何對(duì)它們進(jìn)行折衷處理。

當(dāng)然，有許多重要的RF設(shè)計(jì)課題值得討論，包括阻抗和阻抗匹配、絕緣層材料和層疊板以及波長(zhǎng)和駐波，不過(guò)，本文將集中探討與RF電路板分區(qū)設(shè)計(jì)有關(guān)的各種問(wèn)題。

今天的蜂窩電話(huà)設(shè)計(jì)以各種方式將所有的東西集成在一起，這對(duì)RF電路板設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)很不利。現(xiàn)在業(yè)界競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，人人都在找辦法用最小的尺寸和最小的成本集成最多的功能。模擬、數(shù)字和RF電路都緊密地?cái)D在一起，用來(lái)隔開(kāi)各自問(wèn)題區(qū)域的空間非常小，而且考慮到成本因素，電路板層數(shù)往往又減到最小。令人感到不可思議的是，多用途芯片可將多種功能集成在一個(gè)非常小的裸片上，而且連接外界的引腳之間排列得又非常緊密，因此RF、IF、模擬和數(shù)字信號(hào)非?？拷?，但它們通常在電氣上是不相干的。電源分配可能對(duì)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)噩夢(mèng)，為了延長(zhǎng)電池壽命，電路的不同部分是根據(jù)需要而分時(shí)工作的，并由軟件來(lái)控制轉(zhuǎn)換。這意味著你可能需要為你的蜂窩電話(huà)提供5到6種工作電源。

RF布局概念

在設(shè)計(jì)RF布局時(shí)，有幾個(gè)總的原則必須優(yōu)先加以滿(mǎn)足：

盡可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔離開(kāi)來(lái)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是讓高功率RF發(fā)射電路遠(yuǎn)離低功率RF接收電路。如果你的PCB板上有很多物理空間，那么你可以很容易地做到這一點(diǎn)，但通常元器件很多，PCB空間較小，因而這通常是不可能的。你可以把他們放在PCB板的兩面，或者讓它們交替工作，而不是同時(shí)工作。高功率電路有時(shí)還可包括RF緩沖器和壓控制振蕩器(VCO)。

確保PCB板上高功率區(qū)至少有一整塊地，最好上面沒(méi)有過(guò)孔，當(dāng)然，銅皮越多越好。稍后，我們將討論如何根據(jù)需要打破這個(gè)設(shè)計(jì)原則，以及如何避免由此而可能引起的問(wèn)題。

芯片和電源去耦同樣也極為重要，稍后將討論實(shí)現(xiàn)這個(gè)原則的幾種方法。

RF輸出通常需要遠(yuǎn)離RF輸入，稍后我們將進(jìn)行詳細(xì)討論。

敏感的模擬信號(hào)應(yīng)該盡可能遠(yuǎn)離高速數(shù)字信號(hào)和RF信號(hào)。

如何進(jìn)行分區(qū)？

設(shè)計(jì)分區(qū)可以分解為物理分區(qū)和電氣分區(qū)。物理分區(qū)主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等問(wèn)題；電氣分區(qū)可以繼續(xù)分解為電源分配、RF走線(xiàn)、敏感電路和信號(hào)以及接地等的分區(qū)。

首先我們討論物理分區(qū)問(wèn)題。元器件布局是實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)秀RF設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，最有效的技術(shù)是首先固定位于RF路徑上的元器件，并調(diào)整其朝向以將RF路徑的長(zhǎng)度減到最小，使輸入遠(yuǎn)離輸出，并盡可能遠(yuǎn)地

分離高功率電路和低功率電路。

最有效的電路板堆疊方法是將主接地面(主地)安排在表層下的第二層，并盡可能將RF線(xiàn)走在表層上。將RF路徑上的過(guò)孔尺寸減到最小不僅可以減少路徑電感，而且還可以減少主地上的虛焊點(diǎn)，并可減少RF能量泄漏到層疊板內(nèi)其他區(qū)域的機(jī)會(huì)。

在物理空間上，像多級(jí)放大器這樣的線(xiàn)性電路通常足以將多個(gè)RF區(qū)之間相互隔離開(kāi)來(lái)，但是雙工器、混頻器和中頻放大器/混頻器總是有多個(gè)RF/IF信號(hào)相互干擾，因此必須小心地將這一影響減到最小。RF與IF走線(xiàn)應(yīng)盡可能走十字交*，并盡可能在它們之間隔一塊地。正確的RF路徑對(duì)整塊PCB板的性能而言非常重要，這也就是為什么元器件布局通常在蜂窩電話(huà)PCB板設(shè)計(jì)中占大部分時(shí)間的原因。

在蜂窩電話(huà)PCB板上，通?？梢詫⒌驮胍舴糯笃麟娐贩旁赑CB板的某一面，而高功率放大器放在另一面，并最終通過(guò)雙工器把它們?cè)谕幻嫔线B接到RF端和基帶處理器端的天線(xiàn)上。需要一些技巧來(lái)確保直通過(guò)孔不會(huì)把RF能量從板的一面?zhèn)鬟f到另一面，常用的技術(shù)是在兩面都使用盲孔。可以通過(guò)將直通過(guò)孔安排在PCB板兩面都不受RF干擾的區(qū)域來(lái)將直通過(guò)孔的不利影響減到最小。

有時(shí)不太可能在多個(gè)電路塊之間保證足夠的隔離，在這種情況下就必須考慮采用金屬屏蔽罩將射頻能量屏蔽在RF區(qū)域內(nèi)，但金屬屏蔽罩也存在問(wèn)題，例如：自身成本和裝配成本都很貴；

外形不規(guī)則的金屬屏蔽罩在制造時(shí)很難保證高精度，長(zhǎng)方形或正方形金屬屏蔽罩又使元器件布局受到一些限制；金屬屏蔽罩不利于元器件

更換和故障定位；由于金屬屏蔽罩必須焊在地上，必須與元器件保持一個(gè)適當(dāng)距離，因此需要占用寶貴的PCB板空間。

盡可能保證屏蔽罩的完整非常重要，進(jìn)入金屬屏蔽罩的數(shù)字信號(hào)線(xiàn)應(yīng)該盡可能走內(nèi)層，而且最好走線(xiàn)層的下面一層PCB是地層。RF信號(hào)線(xiàn)可以從金屬屏蔽罩底部的小缺口和地缺口處的布線(xiàn)層上走出去，不過(guò)缺口處周?chē)M可能地多布一些地，不同層上的地可通過(guò)多個(gè)過(guò)孔連在一起。

盡管有以上的問(wèn)題，但是金屬屏蔽罩非常有效，而且常常還是隔離關(guān)鍵電路的唯一解決方案。

此外，恰當(dāng)和有效的芯片電源去耦也非常重要。許多集成了線(xiàn)性線(xiàn)路的RF芯片對(duì)電源的噪音非常敏感，通常每個(gè)芯片都需要采用高達(dá)四個(gè)電容和一個(gè)隔離電感來(lái)確保濾除所有的電源噪音(見(jiàn)圖1)。

最小電容值通常取決于其自諧振頻率和低引腳電感，C4的值就是據(jù)此選擇的。C3和C2的值由于其自身引腳電感的關(guān)系而相對(duì)較大一些，從而RF去耦效果要差一些，不過(guò)它們較適合于濾除較低頻率的噪聲信號(hào)。電感L1使RF信號(hào)無(wú)法從電源線(xiàn)耦合到芯片中。記?。核械淖呔€(xiàn)都是一條潛在的既可接收也可發(fā)射RF信號(hào)的天線(xiàn)，另外將感應(yīng)的射頻信號(hào)與關(guān)鍵線(xiàn)路隔離開(kāi)也很必要。

這些去耦元件的物理位置通常也很關(guān)鍵，一塊集成電路或放大器常常帶有一個(gè)開(kāi)漏極輸出，因此需要一個(gè)上拉電感來(lái)提供一個(gè)高阻抗RF負(fù)載和一個(gè)低阻抗直流電源，同樣的原則也適用于對(duì)這一電感端的電源進(jìn)行去耦。有些芯片需要多個(gè)電源才能

工作，因此你可能需要兩到三套電容和電感來(lái)分別對(duì)它們進(jìn)行去耦處理，如果該芯片周?chē)鷽](méi)有足夠空間的話(huà)，那么可能會(huì)遇到一些麻煩。

記住電感極少并行靠在一起，因?yàn)檫@將形成一個(gè)空芯變壓器并相互感應(yīng)產(chǎn)生干擾信號(hào)，因此它們之間的距離至少要相當(dāng)于其中一個(gè)器件的高度，或者成直角排列以將其互感減到最小。

電氣分區(qū)原則大體上與物理分區(qū)相同，但還包含一些其它因素。現(xiàn)代蜂窩電話(huà)的某些部分采用不同工作電壓，并借助軟件對(duì)其進(jìn)行控制，以延長(zhǎng)電池工作壽命。這意味著蜂窩電話(huà)需要運(yùn)行多種電源，而這給隔離帶來(lái)了更多的問(wèn)題。電源通常從連接器引入，并立即進(jìn)行去耦處理以濾除任何來(lái)自線(xiàn)路板外部的噪聲，然后再經(jīng)過(guò)一組開(kāi)關(guān)或穩(wěn)壓器之后對(duì)其進(jìn)行分配。

蜂窩電話(huà)里大多數(shù)電路的直流電流都相當(dāng)小，因此走線(xiàn)寬度通常不是問(wèn)題，不過(guò)，必須為高功率放大器的電源單獨(dú)走一條盡可能寬的大電流線(xiàn)，以將傳輸壓降減到最低。為了避免太多電流損耗，需要采用多個(gè)過(guò)孔來(lái)將電流從某一層傳遞到另一層。此外，如果不能在高功率放大器的電源引腳端對(duì)它進(jìn)行充分的去耦，那么高功率噪聲將會(huì)輻射到整塊板上，并帶來(lái)各種各樣的問(wèn)題。高功率放大器的接地相當(dāng)關(guān)鍵，并經(jīng)常需要為其設(shè)計(jì)一個(gè)金屬屏蔽罩。

在大多數(shù)情況下，同樣關(guān)鍵的是確保RF輸出遠(yuǎn)離RF輸入。這也適用于放大器、緩沖器和濾波器。在最壞情況下，如果放大器和緩沖器的輸出以適當(dāng)?shù)南辔缓驼穹答伒剿鼈兊妮斎攵?，那么它們就有可能產(chǎn)生自激振蕩。在最好情況下，它們將能在任何溫度和電壓條件下穩(wěn)

定地工作。實(shí)際上，它們可能會(huì)變得不穩(wěn)定，并將噪音和互調(diào)信號(hào)添加到RF信號(hào)上。

如果射頻信號(hào)線(xiàn)不得不從濾波器的輸入端繞回輸出端，這可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p害濾波器的帶通特性。

有時(shí)可以選擇走單端或平衡RF信號(hào)線(xiàn)，有關(guān)交*干擾和EMC/EMI的原則在這里同樣適用。平衡RF信號(hào)線(xiàn)如果走線(xiàn)正確的話(huà)，可以減少噪聲和交*干擾，但是它們的阻抗通常比較高，而且要保持一個(gè)合理的線(xiàn)寬以得到一個(gè)匹配信號(hào)源、走線(xiàn)和負(fù)載的阻抗，實(shí)際布線(xiàn)可能會(huì)有一些困難。

緩沖器可以用來(lái)提高隔離效果，因?yàn)樗砂淹粋€(gè)信號(hào)分為兩個(gè)部分，并用于驅(qū)動(dòng)不同的電路，特別是本振可能需要緩沖器來(lái)驅(qū)動(dòng)多個(gè)混頻器。當(dāng)混頻器在RF頻率處到達(dá)共模隔離狀態(tài)時(shí)，它將無(wú)法正常工作。緩沖器可以很好地隔離不同頻率處的阻抗變化，從而電路之間不會(huì)相互干擾。

緩沖器對(duì)設(shè)計(jì)的幫助很大，它們可以緊跟在需要被驅(qū)動(dòng)電路的后面，從而使高功率輸出走線(xiàn)非常短，由于緩沖器的輸入信號(hào)電平比較低，因此它們不易對(duì)板上的其它電路造成干擾。

還有許多非常敏感的信號(hào)和控制線(xiàn)需要特別注意，但它們超出了本文探討的范圍，因此本文僅略作論述，不再進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

諧振電路(一個(gè)用于發(fā)射機(jī)，另一個(gè)用于接收機(jī))與VCO有關(guān)，但也有它自己的特點(diǎn)。簡(jiǎn)單地講，諧振電路是一個(gè)帶有容性二極管的并行諧振電路，它有助于設(shè)置VCO工作頻率和將語(yǔ)音或數(shù)據(jù)調(diào)制到RF

信號(hào)上。

所有VCO的設(shè)計(jì)原則同樣適用于諧振電路。由于諧振電路含有數(shù)量相當(dāng)多的元器件、板上分布區(qū)域較寬以及通常運(yùn)行在一個(gè)很高的RF頻率下，因此諧振電路通常對(duì)噪聲非常敏感。信號(hào)通常排列在芯片的相鄰腳上，但這些信號(hào)引腳又需要與相對(duì)較大的電感和電容配合才能工作，這反過(guò)來(lái)要求這些電感和電容的位置必須靠得很近，并連回到一個(gè)對(duì)噪聲很敏感的控制環(huán)路上。要做到這點(diǎn)是不容易的。

自動(dòng)增益控制(AGC)放大器同樣是一個(gè)容易出問(wèn)題的地方，不管是發(fā)射還是接收電路都會(huì)有AGC放大器。AGC放大器通常能有效地濾掉噪聲，不過(guò)由于蜂窩電話(huà)具備處理發(fā)射和接收信號(hào)強(qiáng)度快速變化的能力，因此要求AGC電路有一個(gè)相當(dāng)寬的帶寬，而這使某些關(guān)鍵電路上的AGC放大器很容易引入噪聲。

設(shè)計(jì)AGC線(xiàn)路必須遵守良好的模擬電路設(shè)計(jì)技術(shù)，而這跟很短的運(yùn)放輸入引腳和很短的反饋路徑有關(guān)，這兩處都必須遠(yuǎn)離RF、IF或高速數(shù)字信號(hào)走線(xiàn)。同樣，良好的接地也必不可少，而且芯片的電源必須得到良好的去耦。如果必須要在輸入或輸出端走一根長(zhǎng)線(xiàn)，那么最好是在輸出端，通常輸出端的阻抗要低得多，而且也不容易感應(yīng)噪聲。通常信號(hào)電平越高，就越容易把噪聲引入到其它電路。

在所有PCB設(shè)計(jì)中，盡可能將數(shù)字電路遠(yuǎn)離模擬電路是一條總的原則，它同樣也適用于RF PCB設(shè)計(jì)。公共模擬地和用于屏蔽和隔開(kāi)信號(hào)線(xiàn)的地通常是同等重要的，問(wèn)題在于如果沒(méi)有預(yù)見(jiàn)和事先仔細(xì)的計(jì)劃，每次你能在這方面所做的事都很少。因此在設(shè)計(jì)早期階段，仔細(xì) 的計(jì)劃、考慮周全的元器件布局和徹底的布局評(píng)估都非常重要，由于疏忽而引起的設(shè)計(jì)更改將可能導(dǎo)致一個(gè)即將完成的設(shè)計(jì)又必須推倒重來(lái)。這一因疏忽而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果，無(wú)論如何對(duì)你的個(gè)人事業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)不是一件好事。

同樣應(yīng)使RF線(xiàn)路遠(yuǎn)離模擬線(xiàn)路和一些很關(guān)鍵的數(shù)字信號(hào)，所有的RF走線(xiàn)、焊盤(pán)和元件周?chē)鷳?yīng)盡可能多填接地銅皮，并盡可能與主地相連。類(lèi)似面包板的微型過(guò)孔構(gòu)造板在RF線(xiàn)路開(kāi)發(fā)階段很有用，如果你選用了構(gòu)造板，那么你毋須花費(fèi)任何開(kāi)銷(xiāo)就可隨意使用很多過(guò)孔，否則在普通PCB板上鉆孔將會(huì)增加開(kāi)發(fā)成本，而這在大批量生產(chǎn)時(shí)會(huì)增加成本。

如果RF走線(xiàn)必須穿過(guò)信號(hào)線(xiàn)，那么盡量在它們之間沿著RF走線(xiàn)布一層與主地相連的地。如果不可能的話(huà)，一定要保證它們是十字交*的，這可將容性耦合減到最小，同時(shí)盡可能在每根RF走線(xiàn)周?chē)嗖家恍┑兀阉鼈冞B到主地。此外，將并行RF走線(xiàn)之間的距離減到最小可以將感性耦合減到最小。

在PCB板的每一層，應(yīng)布上盡可能多的地，并把它們連到主地面。盡可能把走線(xiàn)靠在一起以增加內(nèi)部信號(hào)層和電源分配層的地塊數(shù)量，并適當(dāng)調(diào)整走線(xiàn)以便你能將地連接過(guò)孔布置到表層上的隔離地塊。應(yīng)當(dāng)避免在PCB各層上生成游離地，因?yàn)樗鼈儠?huì)像一個(gè)小天線(xiàn)那樣拾取或注入噪音。在大多數(shù)情況下，如果你不能把它們連到主地，那么你最好把它們?nèi)サ簟?/p>

符合要求的PCB，其布局與布線(xiàn)兼顧性能、外觀、工藝、EMC等方面。所以，PCB LAYOUT也是一個(gè)非常重要的技能。

第四篇：PCB圖布線(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

PCB圖布線(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

1.組件布置

組件布置合理是設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的PCB圖的基本前提。關(guān)于組件布置的要求主要有安裝、受力、受熱、信號(hào)、美觀六方面的要求。1.1.安裝

指在具體的應(yīng)用場(chǎng)合下，為了將電路板順利安裝進(jìn)機(jī)箱、外殼、插槽，不致發(fā)生空間干涉、短路等事故，并使指定接插件處于機(jī)箱或外殼上的指定位置而提出的一系列基本要求。這里不再贅述。1.2.受力

電路板應(yīng)能承受安裝和工作中所受的各種外力和震動(dòng)。為此電路板應(yīng)具有合理的形狀，板上的各種孔（螺釘孔、異型孔）的位置要合理安排。一般孔與板邊距離至少要大于孔的直徑。同時(shí)還要注意異型孔造成的板的最薄弱截面也應(yīng)具有足夠的抗彎強(qiáng)度。板上直接“伸”出設(shè)備外殼的接插件尤其要合理固定，保證長(zhǎng)期使用的可靠性。1.3.受熱

對(duì)于大功率的、發(fā)熱嚴(yán)重的器件，除保證散熱條件外，還要注意放置在適當(dāng)?shù)奈恢?。尤其在精密的模擬系統(tǒng)中，要格外注意這些器件產(chǎn)生的溫度場(chǎng)對(duì)脆弱的前級(jí)放大電路的不利影響。一般功率非常大的部分應(yīng)單獨(dú)做成一個(gè)模塊，并與信號(hào)處理電路間采取一定的熱隔離措施。

1.4.信號(hào)

信號(hào)的干擾PCB版圖設(shè)計(jì)中所要考慮的最重要的因素。幾個(gè)最基本的方面是：弱信號(hào)電路與強(qiáng)信號(hào)電路分開(kāi)甚至隔離；交流部分與直流部分分開(kāi)；高頻部分與低頻部分分開(kāi)；注意信號(hào)線(xiàn)的走向；地線(xiàn)的布置；適當(dāng)?shù)钠帘?、濾波等措施。這些都是大量的論著反復(fù)強(qiáng)調(diào)過(guò)的，這里不再重復(fù)。1.5.美觀

不僅要考慮組件放置的整齊有序，更要考慮走線(xiàn)的優(yōu)美流暢。由于一般外行人有時(shí)更強(qiáng)調(diào)前者，以此來(lái)片面評(píng)價(jià)電路設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，為了產(chǎn)品的形象，在性能要求不苛刻時(shí)要優(yōu)先考慮前者。但是，在高性能的場(chǎng)合，如果不得不采用雙面板，而且電路板也封裝在里面，平時(shí)看不見(jiàn)，就應(yīng)該優(yōu)先強(qiáng)調(diào)走線(xiàn)的美觀。下一小節(jié)將會(huì)具體討論布線(xiàn)的“美學(xué)”。

2.布線(xiàn)原則

下面詳細(xì)介紹一些文獻(xiàn)中不常見(jiàn)的抗干擾措施。考慮到實(shí)際應(yīng)用中，尤其是產(chǎn)品試制中，仍大量采用雙面板，以下內(nèi)容主要針對(duì)雙面板。2.1.布線(xiàn)“美學(xué)” 轉(zhuǎn)彎時(shí)要避免直角，盡量用斜線(xiàn)或圓弧過(guò)渡。

走線(xiàn)要整齊有序，分門(mén)別類(lèi)集中排列，不僅可以避免不同性質(zhì)信號(hào)的相互干擾，也便于檢查和修改。對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)，同一陣營(yíng)的信號(hào)線(xiàn)（如數(shù)據(jù)線(xiàn)、地址線(xiàn)）之間不必?fù)?dān)心干擾的問(wèn)題，但類(lèi)似讀、寫(xiě)、時(shí)鐘這樣的控制性信號(hào)，就應(yīng)該獨(dú)來(lái)獨(dú)往，最好用地線(xiàn)保護(hù)起來(lái)。

大面積鋪地（下面會(huì)進(jìn)一步論述）時(shí)，地線(xiàn)（其實(shí)應(yīng)該是地“面”）與信號(hào)線(xiàn)間盡量保持合理的相等距離，在防止短路、漏電的前提下盡量靠近。

對(duì)于弱電系統(tǒng)，地線(xiàn)與電源線(xiàn)要盡量靠近。

使用表貼組件的系統(tǒng)，信號(hào)線(xiàn)盡量全走正面。2.2.地線(xiàn)布置

文獻(xiàn)中對(duì)地線(xiàn)的重要性及布置原則有很多論述，但關(guān)于實(shí)際PCB中的地線(xiàn)排布仍然缺乏詳細(xì)準(zhǔn)確的介紹。我的經(jīng)驗(yàn)是，為了提高系統(tǒng)的可靠性（而不只是做出一個(gè)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)），對(duì)地線(xiàn)無(wú)論怎樣強(qiáng)調(diào)都不為過(guò)，尤其是在微弱信號(hào)處理中。為此，必須不遺余力地貫徹“大面積鋪地”的原則。

鋪地時(shí)，一般必須是網(wǎng)格狀地，除非那些被其它線(xiàn)路分割出來(lái)的零星地盤(pán)。網(wǎng)格狀地的受熱性能和高頻導(dǎo)電性能都要大大優(yōu)于整塊的地線(xiàn)。在雙面板布線(xiàn)中，有時(shí)為了走信號(hào)線(xiàn)，不得不將地線(xiàn)分割開(kāi)，這對(duì)于保持足夠低的地電阻是極為不利的。為此，必須采用一系列的“小聰明”手段來(lái)保證地電流的“通暢”。這些技巧包括：

大量使用表面貼裝組件，省去焊孔所占用的“本來(lái)”應(yīng)屬于地線(xiàn)的空間。

充分利用正面空間：在大量使用表面貼裝組件的場(chǎng)合下，設(shè)法使信號(hào)線(xiàn)盡量走頂層，將底層“無(wú)私”地讓給地線(xiàn)，這其中又涉及到無(wú)數(shù)細(xì)碎的小竅門(mén)，本人拙作《PCB技巧之一：交換管腳》中就有一招，還有很多類(lèi)似的法術(shù)，以后會(huì)陸續(xù)寫(xiě)出。

合理安排信號(hào)線(xiàn)，將板上的重要地帶，尤其是“腹地”（這里關(guān)系到整個(gè)板地線(xiàn)的溝通）“讓”給地線(xiàn)，只要精心設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)還是能做到的。

正面與反面的配合：有時(shí)在板的某一面，地線(xiàn)實(shí)在是“走投無(wú)路”了，這時(shí)可設(shè)法使兩面的布線(xiàn)相互協(xié)調(diào)，“此處不留爺，自有留爺處”，在反面的相對(duì)應(yīng)位置空出一塊足夠的地盤(pán)鋪設(shè)地線(xiàn)，再通過(guò)數(shù)量足夠、位置合理的過(guò)孔（考慮到過(guò)孔有較大的電阻），通過(guò)這?quot;橋梁“將被橫行而過(guò)的信號(hào)線(xiàn)強(qiáng)行分割卻又戀戀不舍、盼望統(tǒng)一的兩岸連成一個(gè)導(dǎo)電性能足夠的整體。

狗急跳墻的著數(shù)：實(shí)在滕不出地方而又不甘心龐大的地線(xiàn)被區(qū)區(qū)一根信號(hào)線(xiàn)攔腰切斷時(shí)，就讓這個(gè)信號(hào)委屈一點(diǎn)，走跨接線(xiàn)吧。有時(shí)，我不甘心僅僅拉一根光禿禿的導(dǎo)線(xiàn)，這個(gè)信號(hào)恰好又要經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻或其它”長(zhǎng)腳“的器件，我就可以名正言順的延長(zhǎng)這個(gè)器件的管腳，使之兼任跨接線(xiàn)的職務(wù)，既通過(guò)了信號(hào)，又避免了跨接線(xiàn)這個(gè)不體面的稱(chēng)呼:-(當(dāng)然，在大多數(shù)情況下，我總可以讓這樣的信號(hào)從合適的地方通過(guò)而避免與地線(xiàn)的交叉，唯一需要的是觀察力和想象力。

起碼的原則：地電流的路徑要合理，大電流與微弱的信號(hào)電流決不能并肩前進(jìn)。有時(shí)，選擇合理的路徑，一個(gè)排的地線(xiàn)抵得上不合理配置的一個(gè)集團(tuán)軍。

最后，順便說(shuō)明一點(diǎn)，有一句名言：”你可以相信你的母親，但永遠(yuǎn)不要相信你的地“。在極微弱信號(hào)處理的場(chǎng)合（微伏以下），即使不擇手段保證了地電位的一致，電路上關(guān)鍵點(diǎn)的地電位差別仍然要超過(guò)被處理信號(hào)的幅度，至少是同一量級(jí)，即使靜態(tài)電位合適了，瞬時(shí)的電位差仍然可能很大。對(duì)于這樣的場(chǎng)合，首先要在原理上使電路的工作盡可能的不依賴(lài)于地電位。2.3.電源線(xiàn)布置與電源濾波

一般的文獻(xiàn)都認(rèn)為電源線(xiàn)應(yīng)盡可能粗，對(duì)此我不敢完全茍同。只有在大功率（1秒內(nèi)平均電源電流可能達(dá)到1A）的場(chǎng)合，才必須保證足夠的電源線(xiàn)寬度（我的經(jīng)驗(yàn)，每1A電流對(duì)應(yīng)50mil能夠滿(mǎn)足大多數(shù)場(chǎng)合的需求）。如果只為了防止信號(hào)的竄擾的話(huà)，電源線(xiàn)的寬度不是關(guān)鍵。甚至，有時(shí)細(xì)一些的電源線(xiàn)更有利！電源的質(zhì)量一般主要不在于其絕對(duì)值，而在于電源的波動(dòng)和迭加的干擾。解決電源干擾的關(guān)鍵在于濾波電容！如果你的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)電源質(zhì)量的確有苛刻的要求，就不要吝嗇濾波電容的錢(qián)！使用濾波電容時(shí)要注意以下幾條：

整個(gè)電路的電源輸入端應(yīng)該有”總“的濾波措施，而且各種類(lèi)型的電容要互相搭配，”一樣都不能少“，至少不會(huì)壞事的J對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)至少要有100uF電解＋10uF片鉭＋0.1uF貼片＋1nF貼片。較高頻（100kHz）100uF電解＋10uF片鉭＋0.47uF貼片＋0.1uF貼片。交流模擬系統(tǒng)：對(duì)于直流及低頻模擬系統(tǒng)：1000uF｜1000uF電解＋10uF片鉭＋1uF貼片＋0.1uF貼片。

每個(gè)重要芯片身邊都應(yīng)該有”一套"濾波電容。對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)，一個(gè)0.1uF貼片一般就夠了，重要的或工作電流較大的芯片還應(yīng)并上一個(gè)10uF片鉭或1uF貼片，工作頻率最高的芯片（CPU、晶振）還要并10nF|470pF或一個(gè)1nF。該電容應(yīng)盡可能接近芯片的電源管腳并盡可能直接連接，越小的應(yīng)越靠近。

對(duì)于芯片濾波電容，以?xún)?nèi)（濾波電容至芯片電源管腳）的一段應(yīng)盡可能粗，如能采用多根細(xì)線(xiàn)并排就更好。有了濾波電容提供低（交流）阻抗電壓源并抑制交流耦合干擾，電容管腳以外（指從總電源至濾波電容的一段）的電源線(xiàn)就不那幺重要了，線(xiàn)寬不必太粗，至少不必為此占用大量的板面積。某些模擬系統(tǒng)中還要求電源輸入采用RC濾波網(wǎng)絡(luò)以進(jìn)一步抑制干擾，而較細(xì)的電源線(xiàn)有時(shí)恰好就兼具RC濾波器中電阻的作用，反而有利。

對(duì)于工作溫度變化范圍較大的系統(tǒng)，要注意鋁電解電容在低溫下性能會(huì)降低甚至喪失濾波作用，此時(shí)要用適當(dāng)?shù)你g電容代替之。例如，用100uF鉭|1000uF鋁代替470uF鋁，或用22uF片鉭代100uF鋁。

注意鋁電解電容不要離大功率發(fā)熱器件太近。

PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)

PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)：

1、電源線(xiàn)最好要比其它的走線(xiàn)粗很多，因?yàn)閷?dǎo)線(xiàn)粗會(huì)使得導(dǎo)線(xiàn)上的電阻變小，這樣電源的功率在導(dǎo)線(xiàn)上的消耗就會(huì)變小，減少了功率的浪費(fèi)；

2、當(dāng)走線(xiàn)在轉(zhuǎn)彎處應(yīng)該有一個(gè)過(guò)渡，最好是45或者135度角過(guò)渡，而不應(yīng)該采用直角轉(zhuǎn)彎，因?yàn)檫@樣會(huì)減少信號(hào)受到干擾；

3、電源電路部分最好放在板子的邊緣部分，因?yàn)殡娫磿?huì)產(chǎn)生熱量，這樣可以避免電源部分對(duì)其它各部分電路造成干擾；

4、數(shù)字電路與模擬電路部分要分開(kāi)，這樣可以避免相互之間的干擾；

5、高頻部分要與低頻部分嚴(yán)格分開(kāi)，這樣可以避免低頻信號(hào)對(duì)高頻部分產(chǎn)生干擾；

6、有高頻的地方，對(duì)這部分要單獨(dú)敷銅，其它部分可以一起敷銅，這樣可以避免其它部分對(duì)高頻部分產(chǎn)生影響，進(jìn)而減少干擾；

7、有對(duì)稱(chēng)的電路，盡量布置在一起，這樣既方便了走線(xiàn)，也會(huì)給人以美觀的感覺(jué)；

8、盡量使走線(xiàn)能夠平行，這樣會(huì)減少信號(hào)間的相互干擾，也會(huì)使布線(xiàn)變的容易，還會(huì)使效果更加美觀；

9、走線(xiàn)的時(shí)候，盡量先別連地線(xiàn)，因?yàn)榈氐木W(wǎng)絡(luò)線(xiàn)一般情況下很多，先連起來(lái)以后可能會(huì)

使其它走線(xiàn)變得不容易；

10、盡量在布線(xiàn)的時(shí)候，在板子上面多加一些地的過(guò)孔，這樣會(huì)使得地的網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)的連接在一起；

11、每一塊電路部分要使得元器件放置在一起，這樣的話(huà)，走線(xiàn)也會(huì)很容易；

12、元件的封裝大小一定要按照合理的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中容易犯的錯(cuò)誤和解決的方法：

1、電源部分放置的位置不合理，使其它電路部分的信號(hào)受到的干擾大，影響電路的正常工作。重新合理的把電源部分進(jìn)行布置，最好放置在板子的最邊緣地方，并且把容易受到干擾的部分遠(yuǎn)離電源部分；

2、每個(gè)獨(dú)立電路部分的元器件放置不合理或者沒(méi)有放置在一起，給布線(xiàn)帶來(lái)了很大的麻煩，增加了布線(xiàn)的工作量。重新合理的分配放置、布置，這樣既減少了工作量，也降低了因連線(xiàn)不合理造成的電路的干擾；

3、高頻和低頻部分沒(méi)有分開(kāi)敷銅，使得高頻信號(hào)在接收時(shí)非常容易的受到低頻部分的干擾。重新合理的把高頻的地與低頻部分的地分開(kāi)敷銅，以減少低頻信號(hào)對(duì)高頻信號(hào)的干擾；

4、元件的封裝大小與實(shí)物的封裝不匹配，所以在設(shè)計(jì)時(shí)一定要合理的選擇參數(shù)，如果需要自己設(shè)計(jì)的話(huà)，在測(cè)量實(shí)物的時(shí)候，務(wù)必使測(cè)量的參數(shù)精確度很高，這樣可以避免參數(shù)不匹配的錯(cuò)誤；

5、由于元件任意放置，導(dǎo)致很不容易走線(xiàn)。所以，在放置元件時(shí)，一定要對(duì)照原理圖中各個(gè)元件所在的位置，合理的分配，同時(shí)要兼顧走線(xiàn)是否合理、是否美觀等等。

PCB布線(xiàn)要橫平豎直?

提起PCB布線(xiàn),許多工程技術(shù)人員都知道一個(gè)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)：正面橫向走線(xiàn)、反面縱向走線(xiàn),橫平豎直,既美觀又短捷;還有個(gè)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)是：只要空間允許,走線(xiàn)越粗越好。可以明確地說(shuō),這些經(jīng)驗(yàn)在注重EMC的今天已經(jīng)過(guò)時(shí)。

要使單片機(jī)系統(tǒng)有良好的EMC性能,PCB設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。一個(gè)具有良好的EMC性能的PCB,必須按高頻電路來(lái)設(shè)計(jì)——這是反傳統(tǒng)的。單片機(jī)系統(tǒng)按高頻電路來(lái)設(shè)計(jì)PCB的理由在于：盡管單片機(jī)系統(tǒng)大部分電路的工作頻率并不高,但是EMI的頻率是高的,EMC測(cè)試的模擬干擾頻率也是高的[5]。要有效抑制EMI,順利通過(guò)EMC測(cè)試,PCB的設(shè)計(jì)必須考慮高頻電路的特點(diǎn)。PCB按高頻電路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)是：

（1）要有良好的地線(xiàn)層。良好的地線(xiàn)層處處等電位,不會(huì)產(chǎn)生共模電阻偶合,也不會(huì)經(jīng)地線(xiàn)形成環(huán)流產(chǎn)生天線(xiàn)效應(yīng);良好的地線(xiàn)層能使EMI以最短的路徑進(jìn)入地線(xiàn)而消失。建立良好的地線(xiàn)層最好的方法是采用多層板,一層專(zhuān)門(mén)用作線(xiàn)地層;如果只能用雙面板,應(yīng)當(dāng)盡量從正面走線(xiàn),反面用作地線(xiàn)層,不得已才從反面過(guò)線(xiàn)。

（2）保持足夠的距離。對(duì)于可能出現(xiàn)有害耦合或幅射的兩根線(xiàn)或兩組或要保持足夠的距離,如濾波器的輸入與輸出、光偶的輸入與輸出、交流電源線(xiàn)與弱信號(hào)線(xiàn)等。（3）長(zhǎng)線(xiàn)加低通濾波器。走線(xiàn)盡量短捷,不得已走的長(zhǎng)線(xiàn)應(yīng)當(dāng)在合理的位置插入C、RC或LC低通濾波器。

（4）除了地線(xiàn),能用細(xì)線(xiàn)的不要用粗線(xiàn)。因?yàn)镻CB上的每一根走線(xiàn)既是有用信號(hào)的載體,又是接收幅射干擾的干線(xiàn),走線(xiàn)越長(zhǎng)、越粗,天線(xiàn)效應(yīng)越強(qiáng)。

元件排列規(guī)則

1).在通常條件下,所有的元件均應(yīng)布置在印制電路的同一面上，只有在頂層元件過(guò)密時(shí)，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。

2).在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。

3).某元器件或?qū)Ь€(xiàn)之間可能存在較高的電位差，應(yīng)加大它們的距離，以免因放電、擊穿而引起意外短路。

4).帶高電壓的元件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。

5).位于板邊緣的元件，離板邊緣至少有2個(gè)板厚的距離

6).元件在整個(gè)板面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。

2.按照信號(hào)走向布局原則

1).通常按照信號(hào)的流程逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置，以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。

2).元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通，使信號(hào)盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下，信號(hào)的流向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。

3.防止電磁干擾

1).對(duì)輻射電磁場(chǎng)較強(qiáng)的元件，以及對(duì)電磁感應(yīng)較靈敏的元件，應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線(xiàn)交叉。2).盡量避免高低電壓器件相互混雜、強(qiáng)弱信號(hào)的器件交錯(cuò)在一起。

3).對(duì)于會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的元件，如變壓器、揚(yáng)聲器、電感等，布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線(xiàn)對(duì)印制導(dǎo)線(xiàn)的切割，相鄰元件磁場(chǎng)方向應(yīng)相互垂直，減少彼此之間的耦合。

4).對(duì)干擾源進(jìn)行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)有良好的接地。

5).在高頻工作的電路，要考慮元件之間的分布參數(shù)的影響。

4.抑制熱干擾

1).對(duì)于發(fā)熱元件，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置，必要時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對(duì)鄰近元件的影響。

2).一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開(kāi)一定距離。

3).熱敏元件應(yīng)緊貼被測(cè)元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，以免受到其它發(fā)熱功當(dāng)量元件影響，引起誤動(dòng)作。

4).雙面放置元件時(shí)，底層一般不放置發(fā)熱元件。

5.可調(diào)元件的布局

對(duì)于電位器、可變電容器、可調(diào)電感線(xiàn)圈或微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)；若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，則應(yīng)放置在印制電路板于調(diào)節(jié)的地方。

印刷電路板的設(shè)計(jì)

SMT線(xiàn)路板是表面貼裝設(shè)計(jì)中不可缺少的組成之一。SMT線(xiàn)路板是電子產(chǎn)品中電路元件與器件的支撐件，它實(shí)現(xiàn)了電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術(shù)發(fā)展，pcb板的體積越來(lái)越小，密度也越來(lái)越高，并且PCB板層不斷地增加，因此，要求PCB在整體布局、抗干擾能力、工藝上和可制造性上要求越來(lái)越高。

印刷電路板設(shè)計(jì)的主要步驟；

..1：繪制原理圖。

..2：元件庫(kù)的創(chuàng)建。

..3：建立原理圖與印制板上元件的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系。..4：布線(xiàn)和布局。

..5：創(chuàng)建印制板生產(chǎn)使用數(shù)據(jù)和貼裝生產(chǎn)使用數(shù)據(jù)。

..PCB上的元件位置和外形確定后，再考慮PCB的布線(xiàn)。

..有了元件的位置，根據(jù)元件位置進(jìn)行布線(xiàn)，印制板上的走線(xiàn)盡可能短是一個(gè)原則。走線(xiàn)短，占用通道和面積都小，這樣直通率會(huì)高一些。在PCB板上的輸入端和輸出端的導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)盡量避開(kāi)相鄰平行，最好在二線(xiàn)間放有地線(xiàn)。以免發(fā)生電路反饋藕合。印制板如果為多層板，每個(gè)層的信號(hào)線(xiàn)走線(xiàn)方向與相鄰板層的走線(xiàn)方向要不同。對(duì)于一些重要的信號(hào)線(xiàn)應(yīng)和線(xiàn)路設(shè)計(jì)人員達(dá)成一致意見(jiàn)，特別差分信號(hào)線(xiàn)，應(yīng)該成對(duì)地走線(xiàn)，盡力使它們平行、靠近一些，并且長(zhǎng)短相差不大。PCB板上所有元件盡量減少和縮短元器件之間的引線(xiàn)和連接，PCB板中的導(dǎo)線(xiàn)最小寬度主要由導(dǎo)線(xiàn)與絕緣層基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm，寬度為1-1.5mm時(shí)，通過(guò)2A的電流，溫度不會(huì)高于3度。導(dǎo)線(xiàn)寬度1.5mm時(shí)可滿(mǎn)足要求，對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選用0.02-0.03mm。當(dāng)然，只要允許，我們盡可能的用寬線(xiàn)，特別是PCB板上的電源線(xiàn)和地線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)的最小間距主要是由最不壞情況下的線(xiàn)間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于一些集成電路（IC）以工藝角度考慮可使間距小于5-8mm。印制導(dǎo)線(xiàn)的彎曲處一般用圓弧最小，避免使用小于90度彎的走線(xiàn)。而直角和夾角在高頻電路中會(huì)影響電性能，總之，印制板的布線(xiàn)要均勻，疏密適當(dāng)，一致性好。電路中盡量避開(kāi)使用大面積銅箔，否則，在使用過(guò)程中時(shí)間過(guò)長(zhǎng)產(chǎn)生熱量時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如必須使用大面積銅箔時(shí)，可采用柵格狀導(dǎo)線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)的端口則是焊盤(pán)。焊盤(pán)中心孔要比器件引線(xiàn)直徑大一些。焊盤(pán)太大在焊接中易形成虛焊，焊盤(pán)外徑D一般不小于（d＋1.2）mm，其中d為孔徑，對(duì)于一些密度比較大的元件的焊盤(pán)最小直徑可?。╠+1.0）mm，焊盤(pán)設(shè)計(jì)完成后，要在印制板的焊盤(pán)周?chē)?huà)上器件的外形框，同時(shí)標(biāo)注文字和字符。一般文字或外框的高度應(yīng)該在0.9mm左右，線(xiàn)寬應(yīng)該在0.2mm左右。并且標(biāo)注文字和字符等線(xiàn)不要壓在焊盤(pán)上。如果為雙層板，則底層字符應(yīng)該鏡像標(biāo)注。

..二、為了使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更好有效地工作，PCB在設(shè)計(jì)中不得不考慮它的抗干擾能力，并且與具體的電路有著密切的關(guān)系。

..線(xiàn)路板中的電源線(xiàn)、地線(xiàn)等設(shè)計(jì)尤為重要，根據(jù)不同的電路板流過(guò)電流的大小，盡量加大電源線(xiàn)的寬度，從而來(lái)減小環(huán)路電阻，同時(shí)電源線(xiàn)與地線(xiàn)走向以及數(shù)據(jù)傳送方向保持一致。有助于電路的抗噪聲能力的增強(qiáng)。PCB上即有邏輯電路又有線(xiàn)性電路，使它們盡量分開(kāi)，低頻電路可采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線(xiàn)可把部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地，高頻電路采用多點(diǎn)串連接地。地線(xiàn)應(yīng)短而粗，對(duì)于高頻元件周?chē)刹捎脰鸥翊竺娣e地箔，地線(xiàn)應(yīng)盡量加粗，如果地線(xiàn)很細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)，接地電位隨電流的變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)加粗接地線(xiàn)，使其能達(dá)到三位于電路板上的允許電流。如果設(shè)計(jì)上允許可以使接地線(xiàn)在2-3mm以上的直徑寬度，在數(shù)字電路中，其接地線(xiàn)路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。PCB的設(shè)計(jì)中一般常規(guī)在印制板的關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?。在電源入端跨線(xiàn)接10-100uF的電解電容，一般在20-30管腳的附近，都應(yīng)布置一個(gè)0.01PF的瓷片電容，一般在20-30管腳的集成電路芯片的電源管腳附近，都應(yīng)布置一個(gè)0.01PF的磁片電容，對(duì)于較大的芯片，電源引腳會(huì)有幾個(gè)，最好在它們附近都加一個(gè)退藕電容，超過(guò)200腳的芯片，則在它四邊上都加上至少二個(gè)退藕電容。如果空隙不足，也可4-8個(gè)芯片布置一個(gè)1-10PF鉭電容，對(duì)于抗干擾能力弱、關(guān)斷電源變化大的元件應(yīng)在該元件的電源線(xiàn)和地線(xiàn)之間直接接入退藕電容，以上無(wú)論那種接入電容的引線(xiàn)不易過(guò)長(zhǎng)。

..三、線(xiàn)路板的元件和線(xiàn)路設(shè)計(jì)完成后，接上來(lái)要考慮它的工藝設(shè)計(jì)，目的將各種不良因素消滅在生產(chǎn)開(kāi)始之前，同時(shí)又要兼顧線(xiàn)路板的可制造性，以便生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和批量進(jìn)行生產(chǎn)。

..前面在說(shuō)元件得定位及布線(xiàn)時(shí)已經(jīng)把線(xiàn)路板的工藝方面涉及到一些。線(xiàn)路板的工藝設(shè)計(jì)主要是把我們?cè)O(shè)計(jì)出的線(xiàn)路板與元件通過(guò)SMT生產(chǎn)線(xiàn)有機(jī)的組裝在一起，從而實(shí)現(xiàn)良好電氣連接達(dá)到我們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品的位置布局。焊盤(pán)設(shè)計(jì)，布線(xiàn)以抗干擾性等還要考慮我們?cè)O(shè)計(jì)出的板子是不是便于生產(chǎn)，能不能用現(xiàn)代組裝技術(shù)－SMT技術(shù)進(jìn)行組裝，同時(shí)要在生產(chǎn)中達(dá)到不讓產(chǎn)生不良品的條件產(chǎn)生設(shè)計(jì)高度。具體有以下幾個(gè)方面：

..1：不同的SMT生產(chǎn)線(xiàn)有各自不同的生產(chǎn)條件，但就PCB的大小，pcb的單板尺寸不小于200*150mm。如果長(zhǎng)邊過(guò)小可以采用拼版，同時(shí)長(zhǎng)與寬之比為3：2或4：3電路板面尺寸大于200×150mm時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。

..2：當(dāng)電路板尺寸過(guò)小，對(duì)于SMT整線(xiàn)生產(chǎn)工藝很難，更不易于批量生產(chǎn)，最好方法采用拼板形式，就是根據(jù)單板尺寸，把2塊、4塊、6塊等單板組合到一起，構(gòu)成一個(gè)適合批量生產(chǎn)的整板，整板尺寸要適合可貼范圍大小。

..3：為了適應(yīng)生產(chǎn)線(xiàn)的貼裝，單板要留有3-5mm的范圍不放任何元件，拼板留有3-8mm的工藝邊，工藝邊與PCB的連接有三種形式：A無(wú)搭邊，有分離槽，B有搭邊，又有分離槽，C有搭邊，無(wú)分離槽。設(shè)有沖裁用工藝搭國(guó)。根據(jù)PCB板的外形，有途等適用不同的拼板形式。對(duì)PCB的工藝邊根據(jù)不同機(jī)型的定位方式不同，有的要在工藝邊上設(shè)有定位孔，孔的直徑在4-5厘米，相對(duì)比而言，要比邊定位精度高，因此有定位孔定位的機(jī)型在進(jìn)行PCB加工時(shí)，要設(shè)有定位孔，并且孔設(shè)計(jì)的要標(biāo)準(zhǔn)，以免給生產(chǎn)帶來(lái)不便。

..4：為了更好的定位和實(shí)現(xiàn)更高的貼裝精度，要為PCB設(shè)上基準(zhǔn)點(diǎn)，有無(wú)基準(zhǔn)點(diǎn)和設(shè)的好與壞直接影響到SMT生產(chǎn)線(xiàn)的批量生產(chǎn)。基準(zhǔn)點(diǎn)的外形可為方形、圓形、三角形等。并且直徑大約在1-2mm范圍之內(nèi)，在基準(zhǔn)點(diǎn)的周?chē)?-5mm的范圍之內(nèi)，不放任何元件和引線(xiàn)。同時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)要光滑、平整，不要任何污染。基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)不要太靠近板邊，要有3-5mm的距離。

..5：從整體生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)，其板的外形最好為距形，特別對(duì)于波峰焊。采用矩形便于傳送。如果PCB板有缺槽要用工藝邊的形式補(bǔ)齊缺槽，對(duì)于單一的SMT板允許有缺槽。但缺槽不易過(guò)大應(yīng)小于有邊長(zhǎng)長(zhǎng)度的1/3。

第五篇：PCB高速4層板以上布線(xiàn)總結(jié)

高速板4層以上布線(xiàn)總結(jié)

（工作之余總結(jié)，謹(jǐn)供切磋）

1、3點(diǎn)以上連線(xiàn)，盡量讓線(xiàn)依次通過(guò)各點(diǎn)，便于測(cè)試，線(xiàn)長(zhǎng)盡量短，如下圖（按前一種）：

2、引腳之間盡量不要放線(xiàn)，特別是集成電路引腳之間和周?chē)?/p>

3、不同層之間的線(xiàn)盡量不要平行，以免形成實(shí)際上的電容。

4、布線(xiàn)盡量是直線(xiàn)，或45度折線(xiàn)，避免產(chǎn)生電磁輻射。

5、地線(xiàn)、電源線(xiàn)至少10-15mil以上（對(duì)邏輯電路）。

6、盡量讓鋪地多義線(xiàn)連在一起，增大接地面積。線(xiàn)與線(xiàn)之間盡量整齊。

7、注意元件排放均勻，以便安裝、插件、焊接操作。文字排放在當(dāng)前字符層，位置合理，注意朝向，避免被遮擋，便于生產(chǎn)。

8、元件排放多考慮結(jié)構(gòu)，貼片元件有正負(fù)極應(yīng)在封裝和最后標(biāo)明，避免空間沖突。

9、目前印制板可作4—5mil的布線(xiàn)，但通常作6mil線(xiàn)寬，8mil線(xiàn)距，12/20mil焊盤(pán)。布線(xiàn)應(yīng)考慮灌入電流等的影響。

10、功能塊元件盡量放在一起，斑馬條等LCD附近元件不能靠之太近。

11、過(guò)孔要涂綠油（置為負(fù)一倍值）。

12、電池座下最好不要放置焊盤(pán)、過(guò)空等，PAD和VIL尺寸合理。

13、布線(xiàn)完成后要仔細(xì)檢查每一個(gè)聯(lián)線(xiàn)（包括NETLABLE）是否真的連接上（可用點(diǎn)亮法）。

14、振蕩電路元件盡量靠近IC，振蕩電路盡量遠(yuǎn)離天線(xiàn)等易受干擾區(qū)。晶振下要放接地焊盤(pán)。

15、多考慮加固、挖空放元件等多種方式，避免輻射源過(guò)多。

16、設(shè)計(jì)流程：A：設(shè)計(jì)原理圖；B：確認(rèn)原理；C：檢查電器連接是否完全；D：檢查是否封裝所有元件，是否尺寸正確；E：放置元件；F：檢查元件位置是否合理（可打印1：1圖比較）；G：可先布地線(xiàn)和電源線(xiàn)；H：檢查有無(wú)飛線(xiàn)（可關(guān)掉除飛線(xiàn)層外其他層）；I：優(yōu)化布線(xiàn)；J：再檢查布線(xiàn)完整性；K：比較網(wǎng)絡(luò)表，查有無(wú)遺漏；L：規(guī)則校驗(yàn)，有無(wú)不應(yīng)該的錯(cuò)誤標(biāo)號(hào)；M：文字說(shuō)明整理；N：添加制板標(biāo)志性文字說(shuō)明；O：綜合性檢查。