高频PCB设计技巧
数字器件正朝着高速、低耗、小体积、高抗干扰性的方向发展，这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。作者根据多年在硬件设计工作中的经验，总结一些高频布线的技巧，供大家参考。
(1)高频电路往往集成度较高，布线密度大，采用多层板既是布线所必须的，也是降低干扰的有效手段。
(2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采用全直线，需要转折，可用45°折线或圆弧转折，满足这一要求可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。
(3)高频电路器件管脚间的引线越短越好。
(4)高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔(Via)越少越好，据测，一个过孔可带来约0.5pF的分布电容，减少过孔数能显著提高速度。
(5)高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”，若无法避免平行分布，可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免，但是在相邻的两个层，走线的方向务必取为相互垂直。
(6)对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施，即绘制所选对象的外轮廓线。利用此功能，可以自动地对所选定的重要信号线进行所谓的“包地”处理，当然，把此功能用于时钟等单元局部进行包地处理对高速系统也将非常有益。
在Altium Designer 6进行PCB的拼板操作 By benladn911 随着整个电子产业的不断发展，电子行业的很多产品都已经有完善的上下游配套企业。从一个成熟产品的方案设计、外观设计、加工制造、包装、批发商渠道等等，这样的一条产业链在特定的环境就这样自然地形成。类似的案例在中国沿海一带的发达城市是很多见的，典型的案例如大量采用台湾联发科技MTK方案的手机产业，以及MP3与MP4产业等等。这一系列案例都说明其中的一个事实：设计与制造之间到了不可分割的地步，合作关系相当紧密的。（其实这样的案例可以说明很多问题的，有让人喜也有让人忧的地方。我们这里主要探讨设计与制造的配合工作）。 电子产品从设计完成到加工制造其中最重要的一个环节就是PCB电路板的加工，而在加工之前则需要完整的CAM加工数据。标准的做法一般是由设计部分提供CAM加工文件给加工部门来完成加工流程。 作为电子行业应用最广泛的EDA软件——Altium designer 6，集成了完备的PCB拼板功能和CAM输出编辑功能。 一、在AD6里如何拼出PCB的阵列板 1、下图是一张我们要作为范例的PCB图，尺寸是75.18mm x 30.23mm。待会我们要在一张新的PCB图里拼出2x2张的PCB阵列。 2、使用File面板里的New from template的PCB Board Wizard向导建立一个尺寸为160mm x 65mm 的矩形PCB，2层的信号层，无电源层，通孔。
3、使用向导建立好的PCB如下，并保存到当前工程中 4、执行Place \ Embedded Board Array，在Embedded Board Array窗口中输入长、宽，一般这个参数稍微比板子的实际尺寸大一些，具体没有严格规定，因为后面我们还要在板子上画一些标记，如V-CUT等。在PCB Document里调入要拼为阵列板的PCB文件；在Column Count输入纵向的PCB阵列数，在Row Count输入横向的PCB阵列数。
PCB板布线技巧 在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式也有两种：自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。 自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线，以改进总体效果。 对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道，为解决这一矛盾，出现了盲孔和埋孔技术，它不仅完成了导通孔的作用，还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便，更加流畅，更为完善，PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程，要想很好地掌握它，还需广大电子工程设计人员去自已体会，才能得到其中的真谛。 1 电源、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作以表述： 众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。 2 数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。 数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定。 3 信号线布在电（地）层上 在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线。首先应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。 4 大面积导体中连接腿的处理
关于PCB拼板详细完整教程 一、为什么拼板 电路板设计完以后需要上SMT贴片流水线贴上元器件，每个SMT 的加工工厂都会根据流水线的加工要求，规定电路板的最合适的尺寸规定，比如尺寸太小或者太大，流水线上固定电路板的工装就没法固定。那么问题来了，如果我们的电路板本身尺寸小于工厂给的尺寸规定时怎么办？那就是需要我们把电路板拼板，把多个电路板拼成一整块。拼版无论对于高速贴片机还是对于波峰焊都能显著提高效率。 二、名词解释 在下面说明具体怎么操作前，先把几个关键名词先解释下 Mark点：如图2.1所示， 图2.1 用来帮助贴片机的光学定位有贴片器件的PCB 板对角至少有两个不对称基准点，整块PCB光学定位用基准点一般在整块PCB对角相应位置；分块PCB光学定位用基准点一般在分块PCB对角相应位置；对于引线间距
≤0.5mm的QFP（方形扁平封装）和球间距≤0.8mm的BGA（球栅阵列封装）的器件，为提高贴片精度，要求在IC两对角设置基准点，见图2.2。 图2.2 基准点要求： a. 基准点的优选形状为实心圆; b. 基准点的尺寸为直径1.0 +0.05mm ; c. 基准点放置在有效PCB范围内，中心距板边大于6mm； d. 为了保证印刷和贴片的识别效果，基准标志边缘附近2mm范围内应无任何其它丝印标志、焊盘、V型槽、邮票孔、PCB板缺口及走线； e.基准点焊盘、阻焊设置正确。 考虑到材料颜色与环境的反差，留出比光学定位基准符号大1 mm 的无阻焊区，也不允许有任何字符，在无阻焊区外不要求设计金属保护圈。 工艺边：如图2.3为了辅助生产插件走板、焊接过波峰在PCB板
高速PCB设计指南 第一篇 PCB布线 在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。布线的方式也有两种：自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。 自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线，以改进总体效果。 对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道，为解决这一矛盾，出现了盲孔和埋孔技术，它不仅完成了导通孔的作用，还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便，更加流畅，更为完善，PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程，要想很好地掌握它，还需广大电子工程设计人员去自已体会，才能得到其中的真谛。 1 电源、地线的处理
既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作以表述： （1）、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 （2）、尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm 对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) （3）、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。 2 数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。 数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个
PCB拼版十大注意事项 PCB拼版方式 PCB电路板在整个线路板设计结束之后都是需要做SMT贴片贴上元器件的，每个SMT 的加工工厂都会根据流水线的加工要求，规定电路板的最合适的尺寸规定，比如说尺寸太小或者太大，流水线上固定电路板的工装就没法固定。那么问题来了，如果我们的电路板本身尺寸小于工厂给的尺寸规定时怎么办？那就是需要我们把电路板拼板，把多个电路板拼成一整块。拼版无论对于高速贴片机还是对于波峰焊都能显著提高效率。 在做拼版时可以很容易的将多个板子分离，避免在分离时伤害到电路板，根据你拼版的单一品种的形状来确定使用哪种拼板方式。PCB拼版的方式主要有V—CUT、冲槽、邮票孔这三种方式。拼板尺寸不能太大，也不能太小，一般很小的板子可以拼板加工或者方便焊接而拼板。 1、PCB拼板方式—V-CUT V-CUT指可以将几种板子或者相同板子在一起组合拼接，然后PCB做板加工完成后在板子间用V-CUT机割开一条V型槽，可以在使用时掰开。是如今比较流行的方式。 2、PCB拼板方式—冲槽 冲槽指的是在板与板之间或者板子内部按需要用铣床铣空，相当于挖掉。 3、PCB拼板方式—邮票孔 所谓邮票用就是采用很小的孔把板与板之间链接起来，看起来像邮票上面的锯齿形，所以叫邮票孔链接。邮票孔链接是板与板之间的四周都需要高控制毛刺，即只能使用一点邮票孔来代替V线。 PCB拼版十大注意事项 1、PCB拼板的外框（夹持边）应采用闭环设计，确保PCB拼板固定在夹具上以后不会变形； 2、PCB拼板宽度≤260mm（SIEMENS线）或≤300mm（FUJI线）；如果需要自动点胶，PCB拼板宽度×长度≤125mm×180mm；
电子工程师必须懂的高频PCB设计、EMI、EMC等设计技 巧 数字器件正朝着高速、低耗、小体积、高抗干扰性的方向发展，这一发展趋势对印刷电路板的设计提出了很多新要求。作者根据多年在硬件设计工作中的经验，总结一些高频布线的技巧，供大家参考。 （1）高频电路往往集成度较高，布线密度大，采用多层板既是布线所必须的，也是降低干扰的有效手段。 （2）高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好。高频电路布线的引线最好采用全直线，需要转折，可用45°折线或圆弧转折，满足这一要求可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合。 （3)高频电路器件管脚间的引线越短越好。 （4)高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好。所谓“引线的层间交替越少越好”是指元件连接过程中所用的过孔（Via）越少越好，据测，一个过孔可带来约0.5 pF的分布电容，减少过孔数能显著提高速度。 （5）高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的“交叉干扰”，若无法避免平行分布，可在平行信号线的反面布置大面积“地”来大幅度减少干扰。同一层内的平行走线几乎无法避免，但是在相邻的两个层，走线的方向务必取为
相互垂直。 （6）对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施，即绘制所选对象的外轮廓线。利用此功能，可以自动地对所选定的重要信号线进行所谓的“包地”处理，当然，把此 功能用于时钟等单元局部进行包地处理对高速系统也将非 常有益。 （7）各类信号走线不能形成环路，地线也不能形成电流 环路。 （8）每个集成电路块的附近应设置一个高频去耦电容。（9）模拟地线、数字地线等接往公共地线时要用高频扼 流环节。在实际装配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠，在电路原理图上对它一般不予表达，由此形成的网络表（netlist）就不包含这类元件，布线时就 会因此而忽略它的存在。针对此现实，可在原理图中把它当做电感，在PCB元件库中单独为它定义一个元件封装，布 线前把它手工移动到靠近公共地线汇合点的合适位置上。(10)模拟电路与数字电路应分开布置，独立布线后应单点连接电源和地，避免相互干扰。 (11)DSP、片外程序存储器和数据存储器接入电源前，应加滤波电容并使其尽量靠近芯片电源引脚，以滤除电源噪声。另外，在DSP与片外程序存储器和数据存储器等关键部分 周围建议屏蔽，可减少外界干扰。
PCB拼板技巧 刚进公司的时候，遇到过一些设计的PCB在生产中很难解决的问题，我想可以把这些问题以图示的方法展示出来，当然大公司对于PCB 的DFM（Design For Manufacture）是严格要求的，每个公司都有自己的经验，如有可能，我会查阅一些资料，把一些共有公共的内容做一个总结。 首先是拼板的问题，我们知道拼板主要的问题是节约生产的成本。对于PCB拼板宽度≤260mm～300mm，根据产线的不同而不同。因为我们可能有很多物料，本身加工设备一个料枪对应一个模组，因此如果拼板超过了模组的范围，加工速度会变得非常慢。 PCB拼板的外框（夹持边）应采用仔细考虑，确保PCB拼板固定在夹具上以后不会变形（一般不允许在这个边上开V槽）
对于元器件的布置， 第一所有的朝向要一致，不能出现镜像这样的情况，这样会引起加工的坐标定位问题。 第二在边缘（拼板外框与内部小板、小板与小板之间）不能有连接器伸出的情况发生，如果存在这种情况会妨碍焊接完成后刀具分板。 为了保证检测板的位置和水平，我们需要在板的边沿设置三个以上的定位点，通过光学检测这三个点，可以得到整个加工的基准坐标和板的水平度。
正确做法为，离边沿5mm，且行进方向不一致的时候间距不同（便于区分进入方向）： 【设置基准定位点时，通常在定位点的周围留出比其大1.5 mm的无阻焊区，不能有相似的焊盘或者别的类似的】 在每个小板的至少要有三个定位孔，3≤孔径≤6 mm，边缘定位孔1mm内不允许布线或者贴片（防止误判断）
PCB拼板主要是节约生产和加工成本（会使机器加工速度快几倍），不合理的设计会使后期充满了问题，各位可以仔细看看，防止出问题。 注：本文非本人所编，原作者不详。在此感谢原作者的经验分享！
2、如何避免高频干扰？ 避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰，也就是所谓的串扰(Crosstalk)。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离，或加ground guard/shunt traces 在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。 3、在高速设计中，如何解决信号的完整性问题？ 信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance)，走线的特性阻抗，负载端的特性，走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。 4、差分布线方式是如何实现的？ 差分对的布线有两点要注意，一是两条线的长度要尽量一样长，另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变，也就是要保持平行。平行的方式有两种，一为两条线走在同一走线层 (side-by-side)，一为两条线走在上下相邻两层(over-under)。一般以前者side-by-side 实现的方式较多。 5、对于只有一个输出端的时钟信号线，如何实现差分布线？ 要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的。
6、接收端差分线对之间可否加一匹配电阻？ 接收端差分线对间的匹配电阻通常会加, 其值应等于差分阻抗的值。这样信号品质会好些。 7、为何差分对的布线要靠近且平行？ 对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分阻抗(differential impedance)的值, 此值是设计差分对的重要参数。需要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近, 差分阻抗就会不一致, 就会影响信号完整性(signal integrity)及时间延迟(timingdelay)。 8、如何处理实际布线中的一些理论冲突的问题 1. 基本上, 将模/数地分割隔离是对的。要注意的是信号走线尽量不要跨过有分割的地方(moat), 还有不要让电源和信号的回流电流路径(returning current path)变太大。 2. 晶振是模拟的正反馈振荡电路, 要有稳定的振荡信号, 必须满足loop gain 与phase的规范,而这模拟信号的振荡规范很容易受到干扰, 即使加ground guard traces 可能也无法完全隔离干扰。而且离的太远, 地平面上的噪声也会影响正反馈振荡电路。所以, 一定要将晶振和芯片的距离进可能靠近。
干货-PCB设计经验总结 随着新能源汽车的发展，汽车电气化越来越严重，相关的EMC问题也越来越突出，因此为了从根本上降低EMC的风险，需要从设计阶段尤其是PCB layout 入手，来防患于未然。下面是一位从业十余年的硬件工程师的经验笔记！ 如觉得有帮助欢迎支持转发分享给更多需要的人！ 叠层： 1.电源和地的平面尽可能近（利于电源噪声高频滤波） 2.信号层：避免两信号层相邻（如果必须相邻，加大两层间距）； 3.电源层：避免两电源层相邻； 4.外层：铺地； 布线： 5.关键信号线：避免跨分割（参考平面）； 6.关键信号线：“换层不换面（参考平面）”； 7.关键信号线：长度尽可能短； 8.关键信号线：位置远离PCB板边缘及接口； 9.信号线：不能跨越分割间隙布线（否则电磁辐射及信号串扰剧增）;
10.信号线：换层（返回路径）必须跨分割时，须使用过孔或滤波电容（10nf）； 11.总线：相同功能的并行布置，中间勿参杂其他信号； 12.接收发送信号：分开布线，勿交叉； 13.高速信号线：走线宽度勿突变； 14.电源：电源线不要形成环路（近似包裹的环路） 15.地：地线不要形成环路（近似包裹的环路）; 16.地：干扰源的地勿与信号地就近共用（晶振等干扰源的地不干净）; 17.地：多芯片并排共电源与地时，电源与地的主线路宜在芯片同侧（回流面积小）； 18.分割：模拟地与数字地分割布线，建立“地连接桥”，如有必要进行磁珠滤波； 19.分割：电源/地平面分割需合理（否则高速信号存在EMI、EMC风险）; 20.拐角走线：优选45度（降低拐角对走线阻抗影响） 21.拐角走线：长度越长越好（降低拐角对走线阻抗影响） 22.拐角走线：过孔处上下走线拐角要求同上； 23.高频干扰源：下方禁止布线（晶振、开关电源等干扰源）； 24.高频干扰源：附近尽量避免布电源主路线（晶振、开关电源等干扰源）； 25.接插件：下方禁止布线； 电源滤波： 26.滤波区域为原理信号区域（降低耦合）； 27.高频滤波电容需靠近电源PIN脚（容值越小越近）；
1.1.1 PCB 外形尺寸及拼板设计 ?当PCB 的尺寸小于162mm×121mm 时，必须进行拼板设计，拼板后的尺寸要小于330×250mm，拼板设计时，原则上只加过板方向的工艺边 ?PCB 四角倒圆角半径R=2mm (如图1)，有整机结构要求的可以倒圆角>2mm；拼板四角倒圆角半径R=3mm； ?拼板的尺寸应以制造、装配、和测试过程中便以加工，不因拼板产生较大变形为宜 ?拼板中各块PCB 之间的互连采用邮票孔设计，拼板邮票孔0.5mm范围以内不要布线， 以防止应力作用拉断走线 ?拼板的基准MARK 加在每块小板的对角上，一般为二个 ?设计连板时尽量采用阴阳板设计，并且取消中间板边设计，直接使用邮票孔相连接 ?PCB厚度设置为≥0.7mm ?不规则PCB而没有制作拼板应加工艺边，不规则的PCB制成拼板后加工有困难时，应 在两侧加工艺边 1.1.2 PCB 工艺边要求 ?距PCB边缘5mm范围内不应有焊盘、通孔、MARK及小于3mm宽的走线 ?对终端有拼版的pcb边距要求；一般终端都有拼版所以贴片时的定位边不在设计的pcb 上，而在拼版边上，所以距板边距离只要满足加工误差及分板的误差即可，一般走线距 pcb板边1mm以上即可，走线密时0.5mm也可以接受；终端走线一般为0.1mm，所以 板边线只要满足安全距离(1mm以上）即对线宽没有要求。 ?如果在距PCB边缘5mm范围内有零件，则需增加工艺边，以保证PCB有足够的可夹持边 缘。工艺夹持边与PCB可用邮票孔连接 ?工艺边内不能排布机装元器件，机装元器件的实体不能进入上下工艺边及其上空，如需 进入左右工艺边或上空，需与工艺员协商处理 ?手插元器件的实体不能落在上、下工艺边上方3mm高度内的空间中，如需落在左右工艺 边或上空，需与工艺员协商处理
高频布线基本知识 内容目录 1. 引言 2. 信号完整性问题 3. 电磁兼容性问题 4. 电源完整性问题 5. 高频电路设计一般规范 6. 数模混合电路设计一般规范 一：高频电路的定义 *在数字电路中，是否是高频电路取决于信号的上升沿和下降沿，而不是信号的频率。 公式：F2 =1/（Tr×π），Tr为信号的上升／下降延时间。 *F2 > 100MHz，就应该按照高频电路进行考虑，下列情况必须按高频规则进行设计 –系统时钟频率超过50MHz –采用了上升/下降时间少于5ns的器件 –数字/模拟混合电路 *逻辑器件的上升/下降时间和布线长度限制上升/下主要谐波频谱分布最大传输线最大传输 降时间Tr分量F2=1/Fmax=10*距离（微带）线距离（微带线）πTr F2 74HC 13-15ns24MHz 240 MHz 117cm 91cm 74LS 9.5ns 34 MHz 340MHz 85.5cm 66.5cm 74H 4-6ns 80 MHz 800MHz 35 28 74S 3-4ns 106 MHz 1.1GHz 27 21 74HCT 5-15ns 64 MHz 640MHz 45 34 74ALS 2-10ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74FCT 2-5ns 160 MHz 1.6GHz 18 13 74F 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL12K 1.5ns 212 MHz 2.1GHz 12.5 10.5 ECL100K 0.75ns 424 MHz 4.2GHz 6 5 传统的PCB设计方法效率低： 原理图，传统的设计方法设计和输入布局、布线没有任何质量控制点,制作PCB每一步设计都是凭经验，发现问题就必须从头开始，功能、性能测试问题的查找非常困难 信号完整性问题: 1.反射问题 2.串扰问题 3.过冲和振荡 4.时延 反射问题：传输线上的回波。信号功率(电压和电流)的一部分传输到线上并达到负载处，但是有一部分被反射了。 多点反射
一、PCB拼板技巧 刚进公司的时候，遇到过一些设计的PCB在生产中很难解决的问题，我想可以把这些问题以图示的方法展示出来，当然大公司对于PCB的DFM（Design For Manufacture）是严格要求的，每个公司都有自己的经验，如有可能，我会查阅一些资料，把一些共有公共的内容做一个总结。 首先是拼板的问题，我们知道拼板主要的问题是节约生产的成本。对于PCB拼板宽度≤260mm～300mm，根据产线的不同而不同。因为我们可能有很多物料，本身加工设备一个料枪对应一个模组，因此如果拼板超过了模组的范围，加工速度会变得非常慢。
PCB拼板的外框（夹持边）应采用仔细考虑，确保PCB拼板固定在夹具上以后不会变形（一般不允许在这个边上开V槽）对于元器件的布置， 第一所有的朝向要一致，不能出现镜像这样的情况，这样会引起加工的坐标定位问题。
第二在边缘（拼板外框与内部小板、小板与小板之间）不能有连接器伸出的情况发生，如果存在这种情况会妨碍焊接完成后刀具分板。 为了保证检测板的位置和水平，我们需要在板的边沿设置三个以上的定位点，通过光学检测这三个点，可以得到整个加工的基准坐标和板的水平度。
正确做法为，离边沿5mm，且行进方向不一致的时候间距不同（便于区分进入方向）： 【设置基准定位点时，通常在定位点的周围留出比其大1.5 mm的无阻焊区，不能有相似的焊盘或者别的类似的】 在每个小板的至少要有三个定位孔，3≤孔径≤6 mm，边缘定位孔1mm内不允许布线或者贴片（防止误判断）
PCB拼板主要是节约生产和加工成本（会使机器加工速度快几倍），不合理的设计会使后期充满了问题，各位可以仔细看看，防止出问题。 二、使用Protel99 SE 拼板的详细图解 首先打开PCB文档。如图所示：电路板的原点并没有在边上，为了操作方便和规范，先把有点设置到板框的边上。
射频电路PCB的设计技巧 摘要：针对多层线路板中射频电路板的布局和布线，根据本人在射频电路PCB设计中的经验积累，总结了一些布局布线的设计技巧。并就这些技巧向行业里的同行和前辈咨询，同时查阅相关资料，得到认可，是该行业里的普遍做法。多次在射频电路的PCB设计中采用这些技巧，在后期PCB的硬件调试中得到证实，对减少射频电路中的干扰有很不错的效果，是较优的方案。 关键词：射频电路；PCB；布局；布线 由于射频(RF)电路为分布参数电路，在电路的实际工作中容易产生趋肤效应和耦合效应，所以在实际的PCB设计中，会发现电路中的干扰辐射难以控制，如：数字电路和模拟电路之间相互干扰、供电电源的噪声干扰、地线不合理带来的干扰等问题。正因为如此，如何在PCB的设计过程中，权衡利弊寻求一个合适的折中点，尽可能地减少这些干扰，甚至能够避免部分电路的干涉，是射频电路PCB设计成败的关键。文中从PCB的LAYOUT角度，提供了一些处理的技巧，对提高射频电路的抗干扰能力有较大的用处。 1 RF布局 这里讨论的主要是多层板的元器件位置布局。元器件位置布局的关键是固定位于RF路径上的元器件，通过调整其方向，使RF路径的长度最小，并使输入远离输出，尽可能远地分离高功率电路和低功率电路，敏感的模拟信号远离高速数字信号和RF信号。 在布局中常采用以下一些技巧。 1．1 一字形布局 RF主信号的元器件尽可能采用一字形布局，如图1所示。但是由于PCB板和腔体空间的限制，很多时候不能布成一字形，这时候可采用L形，最好不要采用U字形布局(如图2所示)，有时候实在避免不了的情况下，尽可能拉大输入和输出之间的距离，至少1．5 cm 以上。
PCB经典设计资料(中) 本文将接续介绍电源与功率电路基板，以及数字电路基板导线设计。 宽带与高频电路基板导线设计 a.输入阻抗1MHz，平滑性(flatness)50MHz的OP增幅器电路基板 图26是由FET输入的高速OP增幅器OPA656构成的高输入阻抗OP增幅电路，它的gain取决于R1、R2，本电路图的电路定数为2倍。 此外为改善平滑性特别追加设置可以加大噪讯gain，抑制gain-频率特性高频领域时峰值的R3。 图26 高输入阻抗的宽带OP增幅电路 图27是高输入阻抗OP增幅器的电路基板图案。降低高速OP增幅器反相输入端子与接地之间的浮游容量非常重要，所以本电路的浮游容量设计目标低于0.5pF。 如果上述部位附着大浮游容量的话，会成为高频领域的频率特性产生峰值的原因，严重时频率甚至会因为feedback阻抗与浮游容量，造成feedback信号的位相延迟，最后导致频率特性产生波动现象。 此外高输入阻抗OP增幅器输入部位的浮游容量也逐渐成为问题，图27的电路基板图案的非反相输入端子部位无full ground设计，如果有外部噪讯干扰之虞时，接地可设计成网格状(mesh)。 图28是根据图26制成的OP增幅器Gain－频率特性测试结果，由图可知即使接近50MHz 频率特性非常平滑，-3dB cutoff频率大约是133MHz。
图27 高输出入阻抗OP增幅器的电路基板图案 图28 根据图26制成的OP增幅器Gain－频率 b. 可发挥50MH z~6GHz宽带增幅特性的电路基板图案 图29是由单芯片微波(MMIC: Monolithic Micro wave device)集成电路NBB-310(RFMicro Devices)构成的频宽50MHz～6GHz宽带高频增幅器，NBB-310高频组件采用AlGaAs HBT 制程制作，因此可靠性相当高。 使用MMIC的增幅器时，必需搭配适合的电路基板图案阻抗与组件，例如耦合电容、高频扼流圈(choke)、线圈(coil)(以下简称为RFC)时，才能发挥组件具有的功能。如NBB-310技术数据的记载，偏压(bias)电流只需利用电阻与RFC即可，不过本电路使用复合型晶体管构成的current mirror电路，加上NBB-310输出脚架的直流电压Level，会随着高频输入电力Level的变化，使用上述电阻与RFC简易偏压电路的话，输入电力变时输出脚架的直流电压会降低，NBB-310可能会有过电流流动之虞，所以偏压电路使用current mirror电路，藉此
PCB布局方法技巧：布线、焊盘及敷铜的设计 2018-03-09 PCB布线焊盘敷铜设计 随着电子技术的进步, PCB (印制电路板)的复杂程度、适用范围有了飞速的发展。从事高频PCB的设计者必须具有相应的基础理论知识,同时还应具有丰富的高频PCB的制作经验。也就是说,无论是原理图的绘制,还是PCB 的设计,都应当从其所在的高频工作环境去考虑,才能够设计出较为理想的PCB。本文主要从高频PCB 的手动布局、布线两个方面,基于ProtelSE对在高频PCB 设计中的一些问题进行研究。 1 布局的设计 Protel 虽然具有自动布局的功能,但并不能完全满足高频电路的工作需要,往往要凭借设计者的经验,根据具体情况,先采用手工布局的方法优化调整部分元器件的位置,再结合自动布局完成PCB的整体设计。布局的合理与否直接影响到产品的寿命、稳定性、EMC (电磁兼容)等,必须从电路板的整体布局、布线的可通性和PCB的可制造性、机械结构、散热、EMI(电磁干扰) 、可靠性、信号的完整性等方面综合考虑。 一般先放置与机械尺寸有关的固定位置的元器件,再放置特殊的和较大的元器件,最后放置小元器件。同时,要兼顾布线方面的要求,高频元器件的放置要尽量紧凑,信号线的布线才能尽可能短,从而降低信号线的交叉干扰等。 1.1 与机械尺寸有关的定位插件的放置 电源插座、开关、PCB之间的接口、指示灯等都是与机械尺寸有关的定位插件。通常,电源与PCB之间的接口放到PCB的边缘处,并与PCB 边缘要有3 mm～5 mm的间距;指示发光二极管应根据需要准确地放置;开关和一些微调元器件,如可调电感、可调电阻等应放置在靠近PCB 边缘的位置,以便于调整和连接;需要经常更换的元器件必须放置在器件比较少的位置,以易于更换。 1.2 特殊元器件的放置 大功率管、变压器、整流管等发热器件,在高频状态下工作时产生的热量较多,所以在布局时应充分考虑通风和散热,将这类元器件放置在PCB上空气容易流通的地方。大功率整流管和调整管等应装有散热器,并要远离变压器。电解电容器之类怕热的元件也应远离发热器件,否则电解液会被烤干,造成其电阻增大,性能变差,影响电路的稳定性。 易发生故障的元器件,如调整管、电解电容器、继电器等,在放置时还要考虑到维修方便。对经常需要测量的测试点,在布置元器件时应注意保证测试棒能够方便地接触。 由于电源设备内部会产生50 Hz泄漏磁场,当它与低频放大器的某些部分交连时,会对低频放大器产生干扰。因此,必须将它们隔离开或者进行屏蔽处理。放大器各级最好能按原理图排成直线形式,如此排法的优点是各级的接地电流就在本级闭合流动,不影响其他电路的工作。输入级与输出级应当尽可能地远离,减小它们之间的寄生耦合干扰。
PCB 设计技巧百问 分类: 科学和工程技术 | 标签：pｃb,电路,仪器 PCB 设计技巧百问 本人浅尝PCB时遇到的经典文章,特转载于此。 １、如何选择PＣＢ板材? 选择PCB 板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的ＰCB 板子(大于GH ｚ的频率)时这材质问题会比较重要。例如，现在常用的FＲ-４材质，在几个GHz 的频率时的介质损（dielectric loｓs)会对信号衰减有很大的影响，可能就不合用。就电气而言，要注意介电常数（ｄｉelecｔｒic constａnt)和介质损在所设计的频率是否合用。 2、如何避免高频干扰？ 避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰，也就是所谓的串扰(Crｏsstalｋ)。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离，或加groｕnd ｇuａrd／shuｎtｔraces 在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。 ３、在高速设计中，如何解决信号的完整性问题? 信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗（oｕtput impedaｎce),走线的特性阻抗，负载端的特性，走线
的拓朴（ｔopolｏgy）架构等。解决的方式是靠端接（terminatiｏn)与调整走线的拓朴。 4、差分布线方式是如何实现的? 差分对的布线有两点要注意，一是两条线的长度要尽量一样长，另一是两线的间距(此间距由差分阻抗决定)要一直保持不变，也就是要保持平行。平行的方式有两种，一为两条线走在同一走线层(siｄｅ-by-siｄe),一为两条线走在上下相邻两层（over-uｎｄeｒ)。一般以前者ｓiｄe－bｙ-side 实现的方式较多。 5、对于只有一个输出端的时钟信号线，如何实现差分布线? 要用差分布线一定是信号源和接收端也都是差分信号才有意义。所以对只有一个输出端的时钟信号是无法使用差分布线的。 6、接收端差分线对之间可否加一匹配电阻？ 接收端差分线对间的匹配电阻通常会加，其值应等于差分阻抗的值。这样信号品质会好些。 7、为何差分对的布线要靠近且平行？ 对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分阻抗（dｉｆfereｎtｉal ｉｍｐedanｃe)的值, 此值是设计差分对的重要参数。需要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近，差分阻抗就会不一致, 就会影响信号完整性(ｓｉgnal iｎtegrｉtｙ)及时间延迟(ｔimiｎg ｄelay)。 8、如何处理实际布线中的一些理论冲突的问题 基本上, 将模/数地分割隔离是对的。要注意的是信号走线尽量不要跨过有分割的地方(moat), 还有不要让电源和信号的回流电流路径(ｒetｕrning current path)变太大。 晶振是模拟的正反馈振荡电路, 要有稳定的振荡信号, 必须满足loｏp gain 与phａｓｅ的规范, 而这模拟信号的振荡规范很容易受到干扰，即使加ground guard traｃｅｓ可能也无法完全隔离干扰。而且离的太远，地平面上的噪声也会影响正反馈振荡电路。所以，一定要将晶振和芯片的距离进可能靠近。 确实高速布线与EMI 的要求有很多冲突。但基本原则是因EMI 所加的电阻电容或ferriｔe bｅａd，不能造成信号的一些电气特性不符合规范。所以, 最好先用安排走线和PCB 叠层的技巧来解决或减少EMＩ的问题,如高速信 号走内层。最后才用电阻电容或ferrite bｅａｄ的方式, 以降低对信号的伤害。
PCB拼板完整教程 一、为什么拼板 电路板设计完以后需要上SMT贴片流水线贴上元器件，每个SMT 的加工工厂都会根据流水线的加工要求，规定电路板的最合适的尺寸规定，比如尺寸太小或者太大，流水线上固定电路板的工装就没法固定。那么问题来了，如果我们的电路板本身尺寸小于工厂给的尺寸规定时怎么办？那就是需要我们把电路板拼板，把多个电路板拼成一整块。拼版无论对于高速贴片机还是对于波峰焊都能显著提高效率。 二、名词解释 在下面说明具体怎么操作前，先把几个关键名词先解释下 Mark点：如图2.1所示， 图2.1 用来帮助贴片机的光学定位有贴片器件的PCB 板对角至少有两个不对称基准点，整块PCB光学定位用基准点一般在整块PCB对角相应位置；分块PCB光学定位用基准点一般在分块PCB对角相应位置；对于引线间距≤0.5mm的QFP（方形扁平封装）和球间距≤0.8mm的
BGA（球栅阵列封装）的器件，为提高贴片精度，要求在IC两对角设置基准点，见图2.2。 图2.2 基准点要求： a. 基准点的优选形状为实心圆; b. 基准点的尺寸为直径1.0 +0.05mm ; c. 基准点放置在有效PCB范围内，中心距板边大于6mm； d. 为了保证印刷和贴片的识别效果，基准标志边缘附近2mm范围内应无任何其它丝印标志、焊盘、V型槽、邮票孔、PCB板缺口及走线； e.基准点焊盘、阻焊设置正确。 考虑到材料颜色与环境的反差，留出比光学定位基准符号大1 mm 的无阻焊区，也不允许有任何字符，在无阻焊区外不要求设计金属保护圈。 工艺边：如图2.3为了辅助生产插件走板、焊接过波峰在PCB板两边或者四边增加的部分，主要为了辅助生产，不属于PCB板的一部
高频布线工艺和PCB板选材 -----需要探讨工艺和加工细节，可以联系QQ：748985601 摘要：本文通过对微带传输特性、常用板材性能参数进行比较分析，给出用于无线通信模拟前端、高速数字信号等应用中PCB板材选取方案，进一步从线宽、过孔、线间串扰、屏蔽等方面总结高频板PCB设计要点。 关键字：PCB板材、PCB设计、无线通信、高频信号 近年来在无线通信、光纤通信、高速数据网络产品不断推出，信息处理高速化、无线模拟前端模块化，这些对数字信号处理技术、IC工艺、微波PCB设计提出新的要求，另外对PCB板材和PCB工艺提出了更高要求。 如商用无线通信要求使用低成本的板材、稳定的介电常数（εr变化误差在±1-2％间）、低的介电损耗（0.005以下）。具体到手机的PCB板材，还需要有多层层压、PCB加工工艺简易、成品板可靠性高、体积小、集成度高、成本低等特点。为了挑战日益激烈的市场竞争，电子工程师必须在材料性能、成本、加工工艺难易及成品板的可靠性间采取折衷。 目前可供选用的板材很多，有代表性的常用板材有：环氧树脂玻璃布层压板FR4、多脂氟乙烯PTFE、聚四氟乙烯玻璃布F4、改性环氧树脂FR4等。特殊板材如：卫星微波收发电路用到蓝宝石基材和陶瓷基材；微波电路基材GX系列、RO3000系列、RO4000系列、TL系列、TP-1/2系列、F4B-1/2系列。它们使用的场合不同，如FR4用于1GHz以下混合信号电路、多脂氟乙烯PTFE多用于多层高频电路板、聚四氟乙烯玻璃布纤维F4用于微波电路双面板、改性环氧树脂FR4用于家用电器高频头（500MHz以下）。由于FR4板材易加工、成本低、便于层压，所以得到广泛应用。 下面我们从微带传输线特性、多层板层压工艺、板材参数性能比较等多个方面分析，给出了对于特殊应用的PCB板材选取方案，总结了高频信号PCB设计要点，供广大电子工程师参考。 1微带传输线传输特性 板材的性能指标包括有介电常数εr、损耗因子（介质损耗角正切）tgδ、表面光洁度、表面导体导电率、抗剥强度、热涨系数、抗弯强度等。其中介电常数εr、损耗因子是主要参数。 高速数据信号或高频信号传输常用到微带线（Microstrip Line），由附着在介质基片两边的导带和导体Array接地板构成，且导带一部分 暴露在空气中，信号在介质 基片和空气这两种介质中 传播引起传输相速不等会 产生辐射分量、如果合理选 用微带尺寸这种分量很小。 图一基片结构示意
一文读懂高频pcb线路板制作相关知识 众所周知高频PCB线路板涉及才高频材料，对工艺的要求也比较高。今天小编来分享一下高频电路板的制作工艺和注意事项。 首先我们从构造上去了解高频PCB板的制作 高频PCB主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成，各组成部分的主要功能如下： 焊盘：用于焊接元器件引脚的金属孔。 过孔：有金属过孔和非金属过孔，其中金属过孔用于连接各层之间元器件引脚。 安装孔：用于固定电路板。
导线：用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。 接插件：用于电路板之间连接的元器件。 填充：用于地线网络的敷铜，可以有效的减小阻抗。 电气边界：用于确定电路板的尺寸，所有电路板上的元器件都不能超过该边界。 其次了解高频电路板制作原理是必须： 在高频电路设计中，电源以层的形式设计，在大多数情况下都比以总线的形式设计要好得多，这样回路总可以沿着阻抗最小的路径走。此外电源板还得为PCB上所有产生和接受的信号提供一个信号回路，这样可以最小化信号回路，从而减小噪声，这点常常为低频电路设计人员所忽视。 在高频PCB设计中，我们应该遵循下面的原则： 电源与地的统一，稳定。 仔细考虑的布线和合适的端接可以消除反射。 仔细考虑的布线和合适的端接可以减小容性和感性串扰。 需要抑制噪声来满足EMC要求。 了解了高频电路板构成和制作原理我们就不难理解高频电路板加工注意点 1、阻抗控制要求比较严格，相对线宽控制的很严格，一般公差百分之二左右。 2、由于板材特殊，所以PTH沉铜时的附着力不高，通常需要借助等离子处理设备等先对过孔及表面进行粗化处理，以增加PTH孔铜和阻焊油墨的附着力。 3、做阻焊之前不能磨板，不然附着力会很差，只能用微蚀药水等粗化。
PCB设计工程师最基本的技巧 布线（Layout）是PCB设计工程师最基本的工作技能之一。走线的好坏将直接影响到整个系统的性能，大多数高速的设计理论也要最终经过Layout得以实现并验证，由此可见，布线在高速PCB设计中是至关重要的。下面将针对实际布线中可能遇到的一些情况，分析其合理性，并给出一些比较优化的走线策略。主要从直角走线，差分走线，蛇形线等三个方面来阐述。 1．直角走线 直角走线一般是PCB布线中要求尽量避免的情况，也几乎成为衡量布线好坏的标准之一，那么直角走线究竟会对信号传输产生多大的影响呢？从原理上说，直角走线会使传输线的线宽发生变化，造成阻抗的不连续。其实不光是直角走线，顿角，锐角走线都可能会造成阻抗变化的情况。 直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面：一是拐角可以等效为传输线上的容性负载，减缓上升时间；二是阻抗不连续会造成信号的反射；三是直角尖端产生的EMI。 传输线的直角带来的寄生电容可以由下面这个经验公式来计算： C=61W(Er)1/2/Z0 在上式中，C就是指拐角的等效电容（单位：pF），W指走线的宽度（单位：inch），εr指介质的介电常数，Z0就是传输线的特征阻抗。举个例子，对于一个4Mils的50欧姆传输线（εr为4.3）来说，一个直角带来的电容量大概为0.0101pF，进而可以估算由此引起的上升时间变化量： T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps 通过计算可以看出，直角走线带来的电容效应是极其微小的。 由于直角走线的线宽增加，该处的阻抗将减小，于是会产生一定的信号反射现象，我们可以根据传输线章节中提到的阻抗计算公式来算出线宽增加后的等效阻抗，然后根据经验公式计算反射系数：ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0)，一般直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间，因而反射系数最大为0.1左右。而且，从下图可以看到，在W/2线长的时间内传输线阻抗变化到最小，再经过W/2时间又恢复到正常的阻抗，整个发生阻抗变化的时间极短，往往在10ps之内，这样快而且微小的变化对一般的信号传输来说几乎是可以忽略的。 很多人对直角走线都有这样的理解，认为尖端容易发射或接收电磁波，产生EMI，这也成为许多人认为不能直角走线的理由之一。然而很多实际测试的结果显示，直角走线并不会比直线产生很明显的EMI。也许目前的仪器性能，测试水平制约了测试的精确性，但至少说明了一个问题，直角走线的辐射已经小于仪器本身的测量误差。 总的说来，直角走线并不是想象中的那么可怕。至少在GHz以下的应用中，其产生的任何诸如电容，反射，EMI等效应在TDR测试中几乎体现不出来，高速PCB设计工程师的重点还是应该放在布局，电源/地设计，走线设计，过孔等其他方面。当然，尽管直角走线带来的影响不是很严重，但并不是说我们以后都可以走直角线，注意细节是每个优秀工程师必备的基本素质，而且，随着数字电路的飞速发展，PCB工