PCB设计经验（4）

1. 布线优先次序关键信号线优先：电源、摸拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。密度优先原则：从单板上连接关系最复杂的器件着手布线。从单板上连线最密集的区域开始布线。2. 自动布线在布线质量满足设计要求的情况下，可使用自动布线器以提高工作效率，在自动布线前应完成以下准备工作：自动布线控制文件(do file)为了更好地控制布线质量，一般在运行前要详细定义布线规则，这些规则可以在软件的图形界面内进行定义，但软件提供了更好的控制方法，即针对设计情况，写出自动布线控制文件（do file),软件在该文件控制下运行。3. 尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层，并保证其最小的回路面积。 必要时应采取手工优先布线、 屏蔽和加大安全间距等方法。保证信号质量。4. 电源层和地层之间的 EMC 环境较差，应避免布置对干扰敏感的信号。5. 有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上。6. 进行 PCB 设计时应该遵循的规则1）地线回路规则：环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。针对这一规则，在地平面分割时，要考虑到地平面与重要信号走线的分布，防止由于地平面开槽等带来的问题；在双层板设计中， 在为电源留下足够空间的情况下， 应该将留下的部分用参考地填充，且增加一些必要的孔，将双面地信号有效连接起来，对一些关键信号尽量采用地线隔离，对一些频率较高的设计，需特别考虑其地平面信号回路问题，建议采用多层板为宜。2）串扰控制：串扰（CrossTalk)是指 PCB 上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰，主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是：加大平行布线的间距，遵循 3W 规则。在平行线间插入接地的隔离线。减小布线层与地平面的距离。3）屏蔽保护对应地线回路规则，实际上也是为了尽量减小信号的回路面积，多见于一些比较重要的信号，如时钟信号，同步信号；对一些特别重要，频率特别高的信号，应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计，即将所布的线上下左右用地线隔离，而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。4）走线的方向控制规则：即相邻层的走线方向成正交结构。 避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰；当由于板结构限制（如某些背板）难以避免出现该情况，特别是信号速率较高时，应考虑用地平面隔离各布线层，用地信号线隔离各信号线。

5） 走线的开环检查规则：一般不允许出现一端浮空的布线（Dangling Line),主要是为了避免产生"天线效应"，减少不必要的干扰辐射和接受，否则可能带来不可预知的结果。

6） 阻抗匹配检查规则：同一网络的布线宽度应保持一致，线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀，当传输的速度较高时会产生反射，在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下，如接插件引出线，BGA 封装的引出线类似的结构时，可能无法避免线宽的变化，应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。7） 走线终结网络规则：在高速数字电路中， 当 PCB 布线的延迟时间大于信号上升时间 （或下降时间）的 1/4 时，该布线即可以看成传输线，为了保证信号的输入和输出阻抗与传输线的阻抗正确匹配，可以采用多种形式的匹配方法，所选择的匹配方法与网络的连接方式和布线的拓朴结构有关。A. 对于点对点（一个输出对应一个输入）连接，可以选择始端串联匹配或终端并联匹配。前者结构简单，成本低，但延迟较大。后者匹配效果好，但结构复杂，成本较高。B. 对于点对多点（一个输出对应多个输出）连接，当网络的拓朴结构为菊花链时，应选择终端并联匹配。当网络为星型结构时，可以参考点对点结构。星形和菊花链为两种基本的拓扑结构, 其他结构可看成基本结构的变形, 可采取一些灵活措施进行匹配。在实际操作中要兼顾成本、功耗和性能等因素，一般不追求完全匹配，只要将失配引起的反射等干扰限制在可接受的范围即可。

8） 走线闭环检查规则：防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题，自环将引起辐射干扰。

9） 走线的分枝长度控制规则：尽量控制分枝的长度，一般的要求是 Tdelay