0高速PCB设计-概论

高速PCB设计指南之一第一篇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。

电源、、地线的处理1 电源既使在整个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。

高速PCB设计指南高速PCB设计是电子设计领域中的一个重要分支。

高速PCB设计涉及到比较高的频率信号的传输，如高速数据总线、时钟、控制信号等。

随着电子技术的快速发展，高速PCB设计已经成为一个必要的技能。

本文将为您提供高速PCB设计的基本指南。

一、PCB板布局在进行高速PCB设计时，PCB板布局是非常关键的。

以下是几个需要注意的方面：1. RF电路和敏感板路应该远离高功率板路。

2. 高速数字信号应当互相分离开来，避免信号干扰。

3. 模拟信号路径应该和数字信号路径分离开来。

4. 时钟和数据线需要独立布局，减少相互干扰的影响。

5. 保持合理的板厚度并且保持一致。

6. 尽量减少信号层的数量，这能减少移动信号的时间延迟。

7. 适当加入障碍物物避免辐射的干扰，同时进行地垫。

二、信号完整性高速PCB设计需要考虑信号完整性的问题，保证信号的质量和稳定性。

1. 确定信号的路径。

2. 在尽可能短时间内连接信号。

3. 接口处必须要匹配阻抗。

4. 优化功率地方的供电电路。

5. 在设计时需要考虑信号畸变。

三、布线PCB布线是高速PCB设计中的一个重要环节。

以下是您需要关注的点：1. 在电源附近使用CAP滤波器，同时优化供电地焊盘。

2. 在时钟和数据线路线长领域内布置并优化相应的差分路线。

3. 适当的铺铜层能有效减少层间传输的互联参数。

并在特殊情况下，使用壳体充当屏蔽。

4. 在IO端口上使用自适应阻抗技术。

5. 使用捆绑电线和费正负电平特性电缆。

四、仿真分析在高速PCB设计时，仿真分析是一种非常有效的工具，可以帮助您预测PCB设计的结果并优化开发流程。

1. 使用仿真工具来分析布局的合理性。

2. 使用仿真工具跑完整电路板的分析。

3. 使用时间领域和频域仿真工具，以检测信号时间延迟和频率响应的问题。

4. 使用SPICE仿真工具进行供电电路仿真。

五、技术细节通过这里的技术细节，可以帮助您更好地进行高速PCB设计：1. 在PCB设计时，要留有足够的边距和缓冲区域。

高速PCB设计知识专家关于高速线路的布线问题解答11。

如何处理实际布线中的一些理论冲突的问题问：在实际布线中，很多理论是相互冲突的；例如：1。

处理多个模/数地的接法：理论上是应该相互隔离的，但在实际的小型化、高密度布线中，由于空间的局限或者绝对的隔离会导致小信号模拟地走线过长，很难实现理论的接法。

我的做法是：将模/数功能模块的地分割成一个完整的孤岛，该功能模块的模/数地都连接在这一个孤岛上。

再通过沟道让孤岛和“大”地连接。

不知这种做法是否正确？2。

理论上晶振与CPU的连线应该尽量短，由于结构布局的原因，晶振与CPU的连线比较长、比较细，因此受到了干扰，工作不稳定，这时如何从布线解决这个问题？诸如此类的问题还有很多，尤其是高速PCB布线中考虑EMC、EMI问题，有很多冲突，很是头痛，请问如何解决这些冲突？答：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。

3. 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。

2。

在高速设计中，如何解决信号的完整性问题？差分布线方式是如何实现的？对于只有一个输出端的时钟信号线，如何实现差分布线？答：信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。

高速PCB设计的相关概念引言在现代电子技术领域，随着通信技术和计算机技术的飞速发展，高速PCB设计变得越来越重要。

高速PCB设计不仅仅是简单地将电子器件进行布局和连接，而是需要考虑许多复杂的因素，如信号完整性、信号功耗、电磁干扰等。

本文将介绍高速PCB设计的相关概念，以帮助读者理解并应用于实践。

1. PCB设计基础知识PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子设备中非常重要的组成部分，它作为电子器件之间的连接介质，承载着电子器件之间的信号传输和电子能量传输。

在进行高速PCB设计之前，我们需要了解一些基础知识。

PCB层类型常见的PCB层类型包括单层板、双层板和多层板。

单层板只有一层铜层，主要应用于简单的电子电路；双层板有两层铜层，其中一层作为信号层，一层作为地层；多层板则包括三层或更多层，其中内层层与层之间通过电解铜连通，用于提供更多的信号层和电源层。

PCB设计软件在进行高速PCB设计时，我们通常会使用PCB设计软件，如Altium Designer、Cadence Allegro 等。

这些软件提供了丰富的设计工具和功能，使得设计者能够更加方便地进行布局、布线和验证。

电路元件布局电路元件布局是指将各类电子器件放置在PCB 板上的过程。

在高速PCB设计中，电路元件的布局非常重要，它直接影响着信号传输的时间延迟和电磁干涉等因素。

因此，我们需要合理地布置电路元件，使得信号路径尽量短且布满整个PCB 板。

线路布线线路布线是指将电子器件之间的连接线路进行布置的过程。

高速PCB设计中的线路布线需要考虑信号完整性、信号功耗和电磁干扰等因素。

合理的线路布线可以减少信号的传输时间延迟，并降低不必要的干扰。

2. 高速PCB设计的具体概念信号完整性信号完整性是指在高速PCB设计中保持信号在电路中传输的准确性和可靠性。

在高速信号传输中，由于传输速率较快，往返时间较短，因此需要特别注意信号的完整性。

高速电路板的设计方法高速电路板的设计是电子产品开发过程中至关重要的一步。

它涉及到信号传输的快速性、稳定性和可靠性等方面。

在本文中，我们将介绍高速电路板设计的基本方法，以帮助工程师们更好地应对挑战。

一、高速电路板设计概述高速电路板设计是一门复杂而重要的技术。

它主要关注数据信号的快速传输和尽可能降低信号失真。

高速电路板设计需要考虑信号的传输速度、信号完整性、噪声抑制、阻抗匹配以及电磁干扰等多个因素。

二、布局设计1. 信号与电源分离：将高速信号和电源信号分离布局，以减少信号干扰。

2. 分层布局：将电路板分为不同的层次，每层分别布置不同的信号层或电源层。

这样可以最大程度地减少信号干扰和电源电流的返流。

3. 地线设计：将地线作为信号层的一部分，提供可靠的回流路径，以降低信号失真。

4. 路由优化：根据信号传输的需求，采用最短线路和合适的拓扑结构来布置信号路由。

三、信号完整性设计1. 控制传输线长度：为了减少信号传输时的延迟和时延不一致，尽量控制传输线的长度和阻抗一致性。

2. 选择合适的信号引线：采用合适的信号引线来降低信号传输过程中的反射和耦合。

3. 选择合适的电磁屏蔽材料：采用电磁屏蔽材料来减少外部电磁干扰对信号的影响。

四、阻抗匹配设计1. 控制传输线的宽度和间距：通过控制传输线的宽度和间距来达到所需的阻抗值。

2. 添加阻抗匹配器：根据需求，可以添加阻抗匹配器以确保信号传输的稳定性和可靠性。

五、电磁兼容性设计1. 电源滤波设计：采用合适的电源滤波器来抑制高频噪声，减少对周围电路的影响。

2. 地线布局：合理布置地线以减少电磁辐射和接收。

3. 接地设计：良好地接地可以减少电磁噪声。

六、其他设计考虑因素1. 热管理：高速电路板在工作过程中会产生一定的热量，因此需要合理布局散热器和散热孔。

2. 维护性设计：设计应该考虑到电路板的维护和检修，易于更换故障部件。

3. ESD保护：添加静电放电保护措施来保护电路板免受静电干扰。

图1 近年来IC封装的发展为什么如此多的失败呢？自己设计时有把握一次成功吗？信号完整性是指信号在信号线上的质量。

反射就是信号在传输线上的回波。

两管脚短路时的发端、收端信号仿真波形在高速电路中，信号以电磁波的速度在信号线上传容、分布电感的复杂网络，其模型如下图。

实际的传输线模型特性阻抗是传输线理论中最常用也是最重要微带传输线结构图微带传输线的特性阻抗：带状传输线结构图图3 带状传输线结构图带状传输线特性阻抗：带状差分线-1≤ρ并行端接主要是在尽量靠近负载端的位置加上拉和/或下拉阻抗以阻抗匹配与端接技术方案随着互联长度和电路中逻辑器件的家族不同也会有所不同，只有针对具体情况，串扰是指当信号在传输线上传播时，因电磁耦合对相邻的传输线产生的不期望的信号噪声干扰。

过大的串扰可能引性耦合引发耦合电压。

其等效电路如下：两条耦合线的等效模型PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。

由于芯片封装与电源平面间的寄生电感和电阻建立时间（setup time）是指在触发器的时钟信号上升沿到来以前，数1 Clock Driver输出的时对于控制线要求满足下列条件才能保证正确读写建立时间应满足：t对于数据线要求满足下列条件才能保证正确读读t ClockRouteDelay电磁兼容性（电磁兼容性的要素去耦电容去耦电容的布置回流路径根据克希霍夫定律得出根据法拉第感应定律得出采取有效措施将信号的反射、串扰、单调性、上冲、下冲、振铃和地弹抑制在允许的范围之内，以保证信采取这些措施的效果怎样？于是出现了许多这方面的工具软件。

CADENCE的PSD软件包就是一套业界领先的进行高速PCB设计的EDA工具。

最贴近实际的——高速PCB设计总结参考PCB Designer: ZhuJQ ㈠ 、前言㈡、节点叙述第一、 PCB板层的布局第二、 主要器件布局第三、 电源线、地线、关键信号线走线第四、 高速DDR中地址线、数据线、差分线走线第五、 滤波电容放置位置关键第六、 数字地、模拟地分地第七、 电源管理设计要点第八、 系统ESD、EMC设计第九、 PCB设计过孔要求第十、 在数字系统中主要信号阻抗控制需求㈢、综合前言随着电子产品的更新换代突飞日异，从简单到复杂，从低端到高端，让我们时时刻刻谨记，活到老学到老的重要。

本人根据几年的PCB设计，初步统计了一下，在高速PCB设计中，常常容易犯错或忽略，但又尤其重要的问题，这些细节如果不注意将有可能导致整个系统运行不稳定或导致当机，所在预研或在开发前端尽量去注意这些问题，将可以减免带来很多不必要的问题与麻烦。

通常一个产品的开发，以设计前端解决一个问题，也许只需要1块钱，如果到了小批量试产验证阶段去解决同一个问题，也许你要花100块钱，如果到了批量生产有客户客诉问题时再去解决同一个问题，也许你花的就不是10块、100块的事情了，说明产品问题越到后端解决，成本越无法估计，带来的负面问题越无法估量。

节点叙述一、 PCB板层的布局：1、在板层布局考虑时，首先需要对整个系统的功能模块、信号线大概的有个了解，例如DDR等长总共有多少?是16位？还是32位，使用单DDR还是多DDR，然后初步定义出层数；2、在层的定义时，初步推荐分为以下几种方式，当然在实际操作过程中需要结合各种因素考虑后评估出层定义：四层板：①Layer 1 2 3 4S1 VCC1 G1 S2②Layer 1 2 3 4S1 G1 VCC1 S2③Layer 1 2 3 4S1 G1 G2 S2 (电源组数较少的条件)六层板：①Layer 1 2 3 4 5 6S1 G1 P1 P2 G2 S2②Layer 1 2 3 4 5 6S1 G1 P1 S2 G2 S3 (电源组较少且信号线多的条件)③Layer 1 2 3 4 5 6S1 G1 P1 G2 S2 G3初步只举例两种，可以看出主要遵循规则：①信号线相邻的层需要有一个完整的平面，比如是地平面或电源平面，举例下图所示；第1层走线含有DDR信号线：那么第2层将有一个完整的参考平面：②一般电源平面与地平面最好是相邻层，我们可以知道这样它本身也是一个电容效应起到一定的滤波作用；③另外，对于一般在EMC、EMI方面要求较高设计，通常会选择使用盲埋孔方式，尽量避免在表面有高速线；二、 主要器件布局：1、在器件摆放时，需要考虑每个功能组对应的信号线是否是最短的；2、在滤波电容的放置时，需要尽量靠近功能模块的管脚或集成电路的电源脚，如下图所示；3、在数字器件与模拟器件放置时，需要充分考虑相互受干扰问题，尽量放置有一定的距离，以免数字给模拟部分带来干扰，如下图所示，左上方集成电路区域为模拟部分，而下边区域为数字部分；4、在放置主芯片的参考电压采样电阻时，需要将采样电阻及电容尽量靠近芯片的脚放置，距离远容易出现参考电压不够稳定且易受外界干扰，造成系统不稳定,如下图所示；5、在DSP与DDR芯片放置时，需要在旋转芯片时，查看对应连接属线在后面走线时会不会出现大部分有交叉现象，一般尽量避免出现大部分DDR线有交叉现象，这样在Layout时存在很多难点，且在美观方面难以控制；三、 电源线、地线、关键信号线走线原则：电子系统中都缺不了一些电源线、地线及一些关键的信号线，那么它们都有哪些注意点，1、电源线，走线一般尽量短且要粗，在过大电流的电源线需要宽到0.5mm以上，甚至可以考虑使用建立铺铜方式来加强，如下图所示；2、在布置电源线时，尽量考虑它的相邻层有地表面，这样可以得到一个电容效应，起到一定的滤波作用；3、一般在设计过程中，需要充分考虑地表面的完整性，通常如果有一条信号线将地平面划分了，我们需要尽量考虑将此信号线移到其它信号层，以保证地平面的完整；4、在DSP或DDR等主要芯片的参考电压采样电阻及电容对应的布线时，需要选择尽量短且线加粗原则，如果这点未注意到，那将也会导致系统不稳定，甚至可以出现当机问题；5、在CLK信号布线时，在本身CLK信号线需要稍加宽的前提下，需要考虑相邻两层最好是完整的平面，同时CLK两边能加上地包络是最好的，以免出现CLK信号受到外界的干扰，导致信号失去完整性使用系统不稳定，如下图所示；四、 高速DDR中地址线、数据线、差分线走线原则：都知道通常大型系统中，大部分数据需要在DDR缓存交换完成，DDR的不稳定，后果我们都是知道的，那么在整个系统中最为关键的DSP与DDR之间的布局与布线，我们需要考虑哪几个方面呢？？1、所有数据线与地址线，都需要作等长，我们可以简单把为什么DDR与DSP之间的信号线要作等长比例为，如果说，有一个8位的数据通讯，且传输数率很高，A端口发出给到B端口接收，如果这之间的8条数据线在布线时长度不一致，那么发送10111010，在接收端可能出现的数据就不一样了，稍微推敲一下，你懂的，如下图所示，点亮的数据或地址线全面要求等长处理：2、所有数据线与地址线，相邻的两层最好有完整的参考平面，千万不能夸平面设计，那样是无法完成阻抗控制的；3、在主要的DDR信号线布线时，尽量不要考虑相邻两层都是DDR信号线，之间没有任何隔离，这种方式会出现cross talk（串扰），在传输数率高的情况下，严重时可以导致系统不稳定或当机；4、要知道差分线，本身是通过一正一负，同时通讯，加强信号质量，同时对EMI抑制方面得以有效控制，但在常规设计过程中，往往很多设计都会忽略的差分线设计的重要性，以致无法充分的发挥差分线的优势，甚至还带来了负影响，那么在差分线设计时，需要注意哪些方面呢：A、尽量不要跨越太多的叠层，那样参考平面变化太多，阻抗不能控制到最佳；通常在设计过程中，包括除差分线以外的其它DDR信号线，完整的一条线设计上过孔最好为没有通过过孔连接，其次就是2个过孔(这是最好常用的)，再者就是3个过孔，最好不要超过3个过孔；B、需要完全保持平行，无论在变换层后，还是需要操持平行，如果不能完全保持平行，在作差分相对阻抗控制时，就较为难控制或实现了；C、差分线之间的线距，通常以3W即可，什么意思呢，例如，在差分线中，正与负的信号线宽度为0.1mm，那么它们之间的线距最好控制在0.3mm宽，以达到实现最佳的阻抗控制与信号完整，如下图所示：D、通常一个系统中会有多组差分线，尽量在设计时，保持几组差分线达到等长要求；五、 滤波电容放置位置关键 ：电容，小电容，往往在通常设计中，很常见的器件，但不要忽略了它的存在及它的重要性，说个例子阐述一下它的重要性，在几年前有设计过一款式产品，按键有7个，是使用ADC方式来实现的，关键点是按键板与主板之间是使用FPC连接，且距离较远，当时 在测试时，有发现ADC值一直不稳定，时有出现按键误动作现象，查找许久后，做了一个小小的实验，在DSP对应的ADC脚上加了一个1000pF的小电容，果然，ADC值在串口上查看，达到相当稳定的效果，所以在实际设计过程中，千万要使小电容发挥到它的最大作用，减少给你带来的设计困扰，那么在注意点是哪些叫经：1、通常在主干线上，如果有串了一个电感后给到后端设备供电，那到在电感后端一定要接一个电容，在组成LC滤波的同时，增强了抗干扰，如下图：2、在集成电路电源输入脚端，尽可能近的位置放置一个电容，以达到最佳的滤波效果如图所示：3、在采样电压回路中，增加一个电容，可以使所采样得到的数据更为稳定与线性，同时也增强了抗干扰；4、在复杂的产品设计中，避免不了会有多板组合现象，在接口处放置电容，将会达到最好的滤波效果；六、 数字地、模拟地分地原则：稍微大型一点的数字系统中，当然也会存在着供电电源系统与模拟系统，它们之间犹如‘兄弟’，但往往处理得不好，也会有出现明‘算账’问题，即相互干扰，这一点在器件布局时：1、充分考虑模拟器件与数字器件布局了，通常方法是物以类聚，将模拟部分的器件放在一起，数字器件放在一起，然后对应的相邻划分为对应的模拟地与数字地，这样分开了它们之间的相互干扰问题，如下图所示，分割了数字地与模拟地方式：2、在电源地、模拟地、数字地之间，接地方式通常分为单点接地、多点接地两种方式，这两种方式在结合实际设计过程中，择一操作即可；3、接口接地的处理方法，通常会将接口的外壳独立铺铜然后通过单点或多点方式与主地相连；4、有些产品在设计地分割时，会使用一电容将两地相连，也可以达到一定的地与地之间平衡效果，这一点没有仔细的分析过，通过我在设计过程中，不会增加此电容；七、 电源管理设计要点：数字系统中DSP我们可以认为它是核心，但还有一个核心就是电源系统，个人认为它是同等重要也不可忽视的设计重点；1、通常一个数字系统中会有多个电压组，那也就出现了两种供电系统方式：一种由多个分立的单路供电系统组成；一种由一个集成多个电压同时提供的芯片完成供电，这种集成化的电源管理系统，我们称之为PMU（即电源管理单元）；2、无论哪一种电源供电系统，我们先看看器件的选择吧，A、首先要考虑你需要这个电源系统能带多大的负载，这个需要结合实际来才能完成，通常设计余量在2/3的电源带负载能力范围即可，比如，你选择了一个带负载能力为1A的芯片，那么给它的负载设计使用电流最好在约700mA以下即可，这样可以确保供电的稳定性；B、电感的选择，它的电感量、饱和电流、等效DCR几个参数选择均为重要需要结合实际使用负载大小来选择；C、电容在电感对应的输出端一般需要增加一个大的电容同时再加一个小的电容来完成滤波，如下图所示：D、反馈采样电阻，通常由一个上拉电阻与一个下拉电阻来完成，这两个电阻必须使用精密电阻，以减小偏差，使输出电压值准确稳定；3、功率电感需要放置在电源管理芯片输出的动态端越近越好，减小动态端带来的对外干扰：4、在电源芯片的电源端需要放置几个稍大的电容来加强它的稳定性；5、在功率电感输出端最近的位置放置滤波电容，以达到最好的效果；6、反馈采样电阻在采输出端电压回到电源管理芯片的反馈输入端，距离尽量近，以保证所采样回来的电压是很稳定的；7、整个电源供电系统模块的位置布局，需要结合整个PCB、电源供电回路来布局，使效率与效果达到最佳；八、 系统ESD、EMC设计：随着产品的竞争愈演愈烈，客户终端对ESD、EMC、EMI方面要求提高，良好的ESD、EMC、EMI设计考虑，可以使产品提高一定的档次，同时也避免了在过ESD、EMC等认证时，整改让你无语或让你整得焦头烂额，那在设计过程中请注意以下几个要点；1、在ESD方面：A、需要考虑所有的板的连接一定要非常充分，甚至可以考虑在板与板之间直接使用金属片来连接地、主要的大电流电源线；B、在接口处所有的信号线增加ESD器件 ，增强ESD防护能力，如图：C、接口处外壳地分割，同时增加ESD器件，确保在打ESD时，能迅速将静电放掉：D、关键的几组电源线上增加ESD器件；E、电源管理系统关键点增加ESD器件；F、在主系统的一些复位信号或主要的控制信号上增加ESD防护器件；2、在EMC EMI方面：A、HDMI接口，对于4组差分线都需要增加共模抑制电感，如图：B、关键的CLK信号最好预留串一个电阻的同时再对地并联一个电容；C、如果有使用FPC连接排线的，需要将排线增加电磁膜，增强EMC、EMI；D、到接口的所有信号线，尽量考虑都增加一个小的对地滤波电容；E、在板层定义后，电源层边框向内缩3mm，然后围地，这样也起到一定的效果，如下图所示；九、 PCB设计过孔要求：1、在实际设计过程中，有很多设计者通常会忽略了一个问题，那就是过孔的问题，往往在设计时，一条很宽的走线，但在换层时，仅由一个很小的过孔来连接，显示是存在问题的；2、在主电源供电系统中，干线上的过孔尽量放置多个连接在一块铜皮上，以增强供电能力，如图：3、滤波电容的地端，尽量在靠近接地的焊盘脚边增加几个过孔，使之与中间层的地以最近的连接，达到最好的滤波效果：4、在放置过孔时，尽量不要放置在焊盘上，这样在SMT过炉时，容易出现漏锡现象，导致虚焊带来隐患，一般如果在放在焊盘中间的，我们会称之为盘中孔，这种盘中孔，在PCB生产中，需要使用一种工艺—填树脂后再电镀填平，PCB成本会增加；十、 在数字系统中主要信号阻抗控制需求：通常在数字系统中，需要控制阻抗的信号线有，DDR 、HDMI、USB、SENSOR等；阻抗需求：1、在DDR部分，单端阻抗需要控制在50ohm，差分相对阻抗需要控制在100ohm；2、HDMI部分，单端阻抗需要控制在50ohm，差分相对阻抗需要控制在100ohm；3、USB部分，需要将阻抗控制在90ohm即可：4、Sensor部分，不同的感光系统，有不同的需求，例如有的sensor在使用Hispi数据方式传输时，需要控制阻抗在100ohm；综合：以上全为自己几年在电子产品设计过程中，碰到的一些常规设计注意事项分享，希望能给予你一定的帮助，同时由于本人的设计水平还有待继续提高，在总结过程中，避免不了有未总结到的，或总结不到位的，水平有限，请加以指正！洽谈QQ：603659573。

高速PCB设计指南之二第一篇高密度(HD)电路的设计本文介绍，许多人把芯片规模的ＢＧＡ封装看作是由便携式电子产品所需的空间限制的一个可行的解决方案，它同时满足这些产品更高功能与性能的要求。

为便携式产品的高密度电路设计应该为装配工艺着想。

当为今天价值推动的市场开发电子产品时，性能与可靠性是最优先考虑的。

为了在这个市场上竞争，开发者还必须注重装配的效率，因为这样可以控制制造成本。

电子产品的技术进步和不断增长的复杂性正产生对更高密度电路制造方法的需求。

当设计要求表面贴装、密间距和向量封装的集成电路　ＩＣ　时，可能要求具有较细的线宽和较密间隔的更高密度电路板。

可是，展望未来，一些已经在供应微型旁路孔、序列组装电路板的公司正大量投资来扩大能力。

这些公司认识到便携式电子产品对更小封装的目前趋势。

单是通信与个人计算产品工业就足以领导全球的市场。

高密度电子产品的开发者越来越受到几个因素的挑战：物理　复杂元件上更密的引脚间隔　、财力　贴装必须很精密　、和环境　许多塑料封装吸潮，造成装配处理期间的破裂　。

物理因素也包括安装工艺的复杂性与最终产品的可靠性。

进一步的财政决定必须考虑产品将如何制造和装配设备效率。

较脆弱的引脚元件，如０．５０与０．４０ｍｍ　０．０２０″与０．０１６″　引脚间距的ＳＱＦＰ　ｓｈｒｉｎｋｑｕａｄｆｌａｔｐａｃｋ　，可能在维护一个持续的装配工艺合格率方面向装配专家提出一个挑战。

最成功的开发计划是那些已经实行工艺认证的电路板设计指引和工艺认证的焊盘几何形状。

在环境上，焊盘几何形状可能不同，它基于所用的安装电子零件的焊接类型。

可能的时候，焊盘形状应该以一种对使用的安装工艺透明的方式来定义。

不管零件是安装在板的一面或两面、经受波峰、回流或其它焊接，焊盘与零件尺寸应该优化，以保证适当的焊接点与检查标准。

虽然焊盘图案是在尺寸上定义的，并且因为它是印制板电路几何形状的一部分，它们受到可生产性水平和与电镀、腐蚀、装配或其它条件有关的公差的限制。

PCB设计基础知识印刷电路板（Printed circuitboard，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。

如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。

除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。

随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。

规范的PCB长得就像这样。

裸板（上头没有零件）也常被称为「印刷线路板Printed WiringBoard（PWB）」。

板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。

在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。

这些线路被称作导线（conductorpattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。

为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。

在最基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。

这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。

因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面（ComponentSide）与焊接面（Solder Side）。

如果PCB上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座（Socket）。

由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。

下面看到的是ZIF（ZeroInsertionForce，零拨插力式）插座，它可以让零件（这里指的是CPU）可以轻松插进插座，也可以拆下来。

插座旁的固定杆，可以在您插进零件后将其固定。

如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头（edgeconnector）。

金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。

通常连接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）。

第三讲高速PCB设计高速PCB设计是指在电子设备中进行高速信号传输的PCB布线设计。

高速信号的传输速率越高，其频率越高，波形越复杂，对PCB设计的要求也越高。

高速PCB设计的关键在于保证信号完整性、减少信号干扰和噪声，并提高信号的传输效率和可靠性。

首先，保证信号完整性是高速PCB设计的首要目标。

信号完整性是指信号在传输过程中能够保持原有的波形特征和时序关系。

为了实现信号完整性，需要遵循信号传输线的基本原则，如匹配阻抗、控制信号的传输延迟、减小信号的反射和串扰等。

匹配阻抗是指信号传输线的特性阻抗和驱动源的输出阻抗、接收端的输入阻抗之间的匹配。

通常使用差分传输线来提高信号传输的抗干扰能力。

其次，减少信号干扰和噪声也是高速PCB设计的关键。

信号干扰和噪声会导致信号失真、抖动增大以及误码率的提高。

为了减少信号干扰和噪声，可以采取以下措施：布局合理，将高频和低频信号分开布局，并采用屏蔽、隔离和距离阻隔等措施；使用电源和地线的抗干扰设计，采用分析电源和地线的布线方向，减小供电线上的回流环路；使用合适的解耦电容和滤波电容来过滤电源中的噪声。

最后，提高信号的传输效率和可靠性也是高速PCB设计的一项重要任务。

提高信号的传输效率可以通过优化信号的传输线路、增强信号的驱动能力和改善信号的接收灵敏度等方式来实现。

优化信号的传输线路包括减小传输线路的长度和阻抗变化、优化信号传输线的走向等。

增强信号的驱动能力可以采用提高驱动电流和降低输出电阻的方法。

改善信号的接收灵敏度可以通过增大接收电路的增益和降低信号的噪声背景。

总结起来，高速PCB设计需要充分考虑信号完整性、信号干扰和噪声的影响因素，并通过匹配阻抗、减少信号反射和串扰、布局合理、抗干扰设计、合适的解耦电容和滤波电容等措施来保证信号的传输效率和可靠性。

高速PCB设计对于电子设备的性能和稳定性有着重要的影响，是电子工程师需要重视和掌握的技能之一。

高速PCB设计指南之一第一篇PCB布线在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，能够说前面的预备工作差不多上为它而做的，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，能够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幸免相邻平行，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，依靠于良好的布局，布线规则能够预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。

一样先进行探究式布经线，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，它能够依照需要断开已布的线。

并试着重新再布线，以改进总体成效。

对目前高密度的PCB设计已感受到贯穿孔不太适应了，它白费了许多宝贵的布线通道，为解决这一矛盾，显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，要想专门好地把握它，还需宽敞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专门好，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，有时甚至阻碍到产品的成功率。

因此对电、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缘故，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(模拟电路的地不能如此使用)（3）、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地点都与地相连接作为地线用。