PCB三種特殊布線分享及檢查方法詳解

　　手術很重要，術后恢復也必不可少!各種PCB布線完成之后，就ok了嗎?很顯然，不是!PCB布線后檢查工作也很必須，那么如何對PCB設計中布線進行檢查，為后來的PCB設計、電路設計鋪好“路”呢?本文會從PCB設計中的各種特性來教你如何完成PCB布線后的檢查工作，做好最后的把關工作!

　　在講解PCB布線完成后的檢查工作之前，先為大家介紹三種PCB的特殊走線技巧。將從直角走線，差分走線，蛇形線三個方面來闡述PCB LAYOUT的走線：

　　一、直角走線(三個方面)

　　直角走線的對信號的影響就是主要體現(xiàn)在三個方面：一是拐角可以等效為傳輸線上的容性負載，減緩上升時間;二是阻抗不連續(xù)會造成信號的反射;三是直角尖端產(chǎn)生的EMI，到10GHz以上的RF設計領域，這些小小的直角都可能成為高速問題的重點對象。

　　二、差分走線(“等長、等距、參考平面”)

　　何為差分信號(Differential Signal)?通俗地說就是驅動端發(fā)送兩個等值、反相的信號，接收端通過比較這兩個電壓的差值來判斷邏輯狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號的那一對走線就稱為差分走線。差分信號和普通的單端信號走線相比，最明顯的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三方面：

　　1、抗干擾能力強，因為兩根差分走線之間的耦合很好，當外界存在噪聲干擾時，幾乎是同時被耦合到兩條線上，而接收端關心的只是兩信號的差值，所以外界的共模噪聲可被完全抵消。

　　2、能有效抑制EMI，同樣的道理，由于兩根信號的極性相反，他們對外輻射的電磁場可以相互抵消，耦合的越緊密，泄放到外界的電磁能量越少。

　　3、時序定位精確，由于差分信號的開關變化是位于兩個信號的交點，而不像普通單端信號依靠高低兩個閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時序上的誤差，同時也更適合于低幅度信號的電路。目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指這種小振幅差分信號技術。

　　三、蛇形線(調節(jié)延時)

　　蛇形線是Layout中經(jīng)常使用的一類走線方式。其主要目的就是為了調節(jié)延時，滿足系統(tǒng)時序設計要求。其中最關鍵的兩個參數(shù)就是平行耦合長度(Lp)和耦合距離(S)，很明顯，信號在蛇形走線上傳輸時，相互平行的線段之間會發(fā)生耦合，呈差模形式，S越小，Lp越大，則耦合程度也越大?？赡軙е聜鬏斞訒r減小，以及由于串擾而大大降低信號的質量，其機理可以參考對共模和差模串擾的分析。下面是給Layout工程師處理蛇形線時的幾點建議：

　　1、盡量增加平行線段的距離(S)，至少大于3H，H指信號走線到參考平面的距離。通俗的說就是繞大彎走線，只要S足夠大，就幾乎能完全避免相互的耦合效應。

　　2、減小耦合長度Lp，當兩倍的Lp延時接近或超過信號上升時間時，產(chǎn)生的串擾將達到飽和。

　　3、帶狀線(Strip-Line)或者埋式微帶線(Embedded Micro-strip)的蛇形線引起的信號傳輸延時小于微帶走線(Micro-strip)。理論上，帶狀線不會因為差模串擾影響傳輸速率。

　　4、高速以及對時序要求較為嚴格的信號線，盡量不要走蛇形線，尤其不能在小范圍內蜿蜒走線。

　　5、可以經(jīng)常采用任意角度的蛇形走線，能有效的減少相互間的耦合。

　　6、高速PCB設計中，蛇形線沒有所謂濾波或抗干擾的能力，只可能降低信號質量，所以只作時序匹配之用而無其它目的。

　　7、有時可以考慮螺旋走線的方式進行繞線，仿真表明，其效果要優(yōu)于正常的蛇形走線。

　　手術很重要，術后恢復也必不可少!講完了PCB布線，那么布完線就完事了嗎?很顯然，不是!PCB布線后檢查工作也很必須，那么如何對PCB設計中布線進行檢查，為后來設計鋪好路呢?請看下文!

　　通用PCB設計圖檢查項目

　　1)電路分析了沒有?為了平滑信號電路劃分成基本單元沒有?

　　2)電路允許采用短的或隔離開的關鍵引線嗎?

　　3)必須屏蔽的地方，有效地屏蔽了嗎?

　　4)充分利用了基本網(wǎng)格圖形沒有?

　　5)印制電路板的尺寸是否為最佳尺寸?

　　6)是否盡可能使用選擇的導線寬度和間距?

　　7)是否采用了優(yōu)選的焊盤尺寸和孔的尺寸?

　　8)照相底版和簡圖是否合適?

　　9)使用的跨接線是否最少?跨接線要穿過元件和附件嗎?

　　l0)裝配后字母看得見嗎?其尺寸和型號正確嗎?

　　11)為了防止起泡，大面積的銅箔開窗口了沒有?

　　12)有工具定位孔嗎?

　　PCB電氣特性檢查項目：

　　1)是否分析了導線電阻、電感、電容的影響?尤其是對關鍵的壓降相接地的影析了嗎?

　　2)導線附件的間距和形狀是否符合絕緣要求?

　　3)在關鍵之處是否控制和規(guī)定了絕緣電阻值?

　　4)是否充分識別了極性?

　　5)從幾何學的角度衡量了導線間距對泄漏電阻、電壓的影向嗎?

　　6)改變表面涂覆層的介質經(jīng)過鑒定了嗎?

　　PCB物理特性檢查項目：

　　1)所有焊盤及其位置是否適合總裝?

　　2)裝配好的印制電路板是否能滿足沖擊和振功條件?

　　3)規(guī)定的標準元件的間距是多大?

　　4)安裝不牢固的元件或較重的部件固定好了嗎?

　　5)發(fā)熱元件散熱冷卻正確嗎?或者與印制電路板和其它熱敏元件隔離了嗎?

　　6)分壓器和其它多引線元件定位正確嗎?

　　7)元件安排和定向便于檢查嗎?

　　8)是否消除了印制電路板上和整個印制電路板組裝件上的所有可能產(chǎn)生的干擾?

　　9)定位孔的尺寸是否正確?

　　10)公差是否完全及合理?

　　11)控制和簽定過所有涂覆層的物理特性沒有?

　　12)孔和引線直徑比是否公能接受的范圍內?

　　PCB機械設計因素：

　　雖然印制電路板采取機械方法支撐元件，但它不能作為整個設備的結構件來使用。在印制版的邊沿部分，至少每隔5英寸進行一定的文撐。選擇和設計印制電路板必須考慮的因素如下;

　　1)印制電路板的結構——尺寸和形狀。

　　2)需要的機械附件和插頭(座)的類型。

　　3)電路與其它電路及環(huán)境條件的適應性。

　　4)根據(jù)一些因素，例如受熱和灰塵來考慮垂直或水平安裝印制電路板。

　　5)需要特別注意的一些環(huán)境因素，例如散熱、通風、沖擊、振動、濕度。灰塵、鹽霧以及輻射線。

　　6)支撐的程度。

　　7)保持和固定。

　　8)容易取下來。