众所周知,PCB设计总是有一系列原则要遵守,若是不好好照做,可能降低PCB设计的成功概率,影响到产品的性能,甚至信号完整性、电磁辐射的控制及系统可靠性都有一定消极影响,今天本文将针对这些原则进行分析,希望对小伙伴们有所帮助。
原则1:高频信号需多层板设计
必要性:高频信号(>5MHz或上升时间<5ns)在单层或双层板上易产生信号反射、串扰及辐射问题。
原因:多层板通过层间信号与参考平面的紧密耦合,有效控制信号回路面积,减少信号辐射和干扰。
原则2:关键布线层靠近地平面
必要性:关键信号线(如时钟、总线等)需得到良好的电磁屏蔽。
原因:靠近地平面可减小信号回路面积,降低辐射,提高信号完整性和抗干扰能力。
原则3:单层板关键信号线包地
必要性:单层板难以通过层间耦合控制信号回路。
原因:两侧包地减小回路面积,防止串扰,提高信号质量。
原则4:双层板关键信号线处理
必要性:双层板同样需优化关键信号路径。
原因:投影平面铺地或包地打孔处理,模仿多层板效果,降低辐射和干扰。
原则5:电源平面内缩
必要性:减少电源平面的边缘辐射。
原因:内缩设计能有效抑制边缘效应,提高电磁兼容性。
原则6:布线层在回流平面区域内
必要性:确保信号回路完整,避免边缘辐射。
原因:非投影区域内布线会导致信号回路面积增大,增加辐射。
原则7:高频信号走线层选择
必要性:高频信号应走内部层以减少辐射。
原因:高频信号在两层之间传输,能最大限度减少空间辐射,保护信号质量。
原则8:高频单板TOP/BOTTOM层接地
必要性:抑制高频信号对空间的辐射。
原因:TOP/BOTTOM层接地铜箔形成屏蔽层,减少信号外泄。
原则9:主电源平面紧邻地平面
必要性:优化电源电路回路。
原因:紧邻设计减小电源回路面积,提高电源效率,减少噪声。
原则10:单层板电源走线紧邻地线
必要性:确保电源回路面积最小化。
原因:平行走线减少电流环路面积,降低电磁辐射和噪声。
由于文章篇幅限制,本文将分为三段,欲看中下篇可点击《为什么要遵守这些PCB原则?不做会出大事!(中)》、《为什么要遵守这些PCB原则?不做会出大事!(下)》。