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在講解PCB布線完成後的檢查工作(zuò)之前，先為(wèi)大(dà)家(jiā)介紹三種PCB的特殊走線技(jì)巧。将從直角走線，差分走線，蛇形線三個(gè)方面來(lái)闡述PCB LAYOUT的走線：
一、直角走線(三個(gè)方面)
直角走線的對信号的影(yǐng)響就是主要體(tǐ)現在三個(gè)方面：一是拐角可(kě)以等效為(wèi)傳輸線上(shàng)的容性負載，減緩上(shàng)升時(shí)間(jiān);二是阻抗不連續會(huì)造成信号的反射;三是直角尖端産生(shēng)的EMI，到10GHz以上(shàng)的RF設計(jì)領域，這些(xiē)小(xiǎo)小(xiǎo)的直角都可(kě)能成為(wèi)高(gāo)速問題的重點對象。
二、差分走線(“等長、等距、參考平面”)
何為(wèi)差分信号(Differential Signal)?通(tōng)俗地說就是驅動端發送兩個(gè)等值、反相的信号，接收端通(tōng)過比較這兩個(gè)電(diàn)壓的差值來(lái)判斷邏輯狀态“0”還(hái)是“1”。而承載差分信号的那(nà)一對走線就稱為(wèi)差分走線。差分信号和(hé)普通(tōng)的單端信号走線相比，最明(míng)顯的優勢體(tǐ)現在以下三方面：
1、抗幹擾能力強，因為(wèi)兩根差分走線之間(jiān)的耦合很(hěn)好，當外界存在噪聲幹擾時(shí)，幾乎是同時(shí)被耦合到兩條線上(shàng)，而接收端關心的隻是兩信号的差值，所以外界的共模噪聲可(kě)被完全抵消。
2、能有(yǒu)效抑制(zhì)EMI，同樣的道(dào)理(lǐ)，由于兩根信号的極性相反，他們對外輻射的電(diàn)磁場(chǎng)可(kě)以相互抵消，耦合的越緊密，洩放到外界的電(diàn)磁能量越少(shǎo)。
3、時(shí)序定位精确，由于差分信号的開(kāi)關變化是位于兩個(gè)信号的交點，而不像普通(tōng)單端信号依靠高(gāo)低(dī)兩個(gè)阈值電(diàn)壓判斷，因而受工藝，溫度的影(yǐng)響小(xiǎo)，能降低(dī)時(shí)序上(shàng)的誤差，同時(shí)也更适合于低(dī)幅度信号的電(diàn)路。目前流行(xíng)的LVDS(low voltage differential signaling)就是指這種小(xiǎo)振幅差分信号技(jì)術(shù)。
三、蛇形線(調節延時(shí))
蛇形線是Layout中經常使用的一類走線方式。其主要目的就是為(wèi)了調節延時(shí)，滿足系統時(shí)序設計(jì)要求。其中最關鍵的兩個(gè)參數(shù)就是平行(xíng)耦合長度(Lp)和(hé)耦合距離(S)，很(hěn)明(míng)顯，信号在蛇形走線上(shàng)傳輸時(shí)，相互平行(xíng)的線段之間(jiān)會(huì)發生(shēng)耦合，呈差模形式，S越小(xiǎo)，Lp越大(dà)，則耦合程度也越大(dà)。可(kě)能會(huì)導緻傳輸延時(shí)減小(xiǎo)，以及由于串擾而大(dà)大(dà)降低(dī)信号的質量，其機理(lǐ)可(kě)以參考對共模和(hé)差模串擾的分析。下面是給Layout工程師(shī)處理(lǐ)蛇形線時(shí)的幾點建議：
1、盡量增加平行(xíng)線段的距離(S)，至少(shǎo)大(dà)于3H，H指信号走線到參考平面的距離。通(tōng)俗的說就是繞大(dà)彎走線，隻要S足夠大(dà)，就幾乎能完全避免相互的耦合效應。
2、減小(xiǎo)耦合長度Lp，當兩倍的Lp延時(shí)接近或超過信号上(shàng)升時(shí)間(jiān)時(shí)，産生(shēng)的串擾将達到飽和(hé)。
3、帶狀線(Strip-Line)或者埋式微帶線(Embedded Micro-strip)的蛇形線引起的信号傳輸延時(shí)小(xiǎo)于微帶走線(Micro-strip)。理(lǐ)論上(shàng)，帶狀線不會(huì)因為(wèi)差模串擾影(yǐng)響傳輸速率。
4、高(gāo)速以及對時(shí)序要求較為(wèi)嚴格的信号線，盡量不要走蛇形線，尤其不能在小(xiǎo)範圍內(nèi)蜿蜒走線。
5、可(kě)以經常采用任意角度的蛇形走線，能有(yǒu)效的減少(shǎo)相互間(jiān)的耦合。
6、高(gāo)速PCB設計(jì)中，蛇形線沒有(yǒu)所謂濾波或抗幹擾的能力，隻可(kě)能降低(dī)信号質量，所以隻作(zuò)時(shí)序匹配之用而無其它目的。
7、有(yǒu)時(shí)可(kě)以考慮螺旋走線的方式進行(xíng)繞線，仿真表明(míng)，其效果要優于正常的蛇形走線。
手術(shù)很(hěn)重要，術(shù)後恢複也必不可(kě)少(shǎo)!講完了PCB布線，那(nà)麽布完線就完事了嗎?很(hěn)顯然，不是!PCB布線後檢查工作(zuò)也很(hěn)必須，那(nà)麽如何對PCB設計(jì)中布線進行(xíng)檢查，為(wèi)後來(lái)設計(jì)鋪好路呢?請(qǐng)看下文!
通(tōng)用PCB設計(jì)圖檢查項目
1)電(diàn)路分析了沒有(yǒu)?為(wèi)了平滑信号電(diàn)路劃分成基本單元沒有(yǒu)?
2)電(diàn)路允許采用短(duǎn)的或隔離開(kāi)的關鍵引線嗎?
3)必須屏蔽的地方，有(yǒu)效地屏蔽了嗎?
4)充分利用了基本網格圖形沒有(yǒu)?
5)印制(zhì)電(diàn)路闆的尺寸是否為(wèi)最佳尺寸?
6)是否盡可(kě)能使用選擇的導線寬度和(hé)間(jiān)距?
7)是否采用了優選的焊盤尺寸和(hé)孔的尺寸?
8)照相底版和(hé)簡圖是否合适?
9)使用的跨接線是否最少(shǎo)?跨接線要穿過元件和(hé)附件嗎?
l0)裝配後字母看得(de)見嗎?其尺寸和(hé)型号正确嗎?
11)為(wèi)了防止起泡，大(dà)面積的銅箔開(kāi)窗口了沒有(yǒu)?
12)有(yǒu)工具定位孔嗎?
PCB電(diàn)氣特性檢查項目：
1)是否分析了導線電(diàn)阻、電(diàn)感、電(diàn)容的影(yǐng)響?尤其是對關鍵的壓降相接地的影(yǐng)析了嗎?
2)導線附件的間(jiān)距和(hé)形狀是否符合絕緣要求?
3)在關鍵之處是否控制(zhì)和(hé)規定了絕緣電(diàn)阻值?
4)是否充分識别了極性?
5)從幾何學的角度衡量了導線間(jiān)距對洩漏電(diàn)阻、電(diàn)壓的影(yǐng)向嗎?
6)改變表面塗覆層的介質經過鑒定了嗎?
PCB物理(lǐ)特性檢查項目：
1)所有(yǒu)焊盤及其位置是否适合總裝?
2)裝配好的印制(zhì)電(diàn)路闆是否能滿足沖擊和(hé)振功條件?
3)規定的标準元件的間(jiān)距是多(duō)大(dà)?
4)安裝不牢固的元件或較重的部件固定好了嗎?
5)發熱元件散熱冷卻正确嗎?或者與印制(zhì)電(diàn)路闆和(hé)其它熱敏元件隔離了嗎?
6)分壓器(qì)和(hé)其它多(duō)引線元件定位正确嗎?
7)元件安排和(hé)定向便于檢查嗎?
8)是否消除了印制(zhì)電(diàn)路闆上(shàng)和(hé)整個(gè)印制(zhì)電(diàn)路闆組裝件上(shàng)的所有(yǒu)可(kě)能産生(shēng)的幹擾?
9)定位孔的尺寸是否正确?
10)公差是否完全及合理(lǐ)?
11)控制(zhì)和(hé)簽定過所有(yǒu)塗覆層的物理(lǐ)特性沒有(yǒu)?
12)孔和(hé)引線直徑比是否公能接受的範圍內(nèi)?
PCB機械設計(jì)因素：
雖然印制(zhì)電(diàn)路闆采取機械方法支撐元件，但(dàn)它不能作(zuò)為(wèi)整個(gè)設備的結構件來(lái)使用。在印制(zhì)版的邊沿部分，至少(shǎo)每隔5英寸進行(xíng)一定的文撐。選擇和(hé)設計(jì)印制(zhì)電(diàn)路闆必須考慮的因素如下;
1)印制(zhì)電(diàn)路闆的結構——尺寸和(hé)形狀。
2)需要的機械附件和(hé)插頭(座)的類型。
3)電(diàn)路與其它電(diàn)路及環境條件的适應性。
4)根據一些(xiē)因素，例如受熱和(hé)灰塵來(lái)考慮垂直或水(shuǐ)平安裝印制(zhì)電(diàn)路闆。
5)需要特别注意的一些(xiē)環境因素，例如散熱、通(tōng)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(hé)固定。
8)容易取下來(lái)。
PCB印制(zhì)電(diàn)路闆的安裝要求：
至少(shǎo)應該在印制(zhì)電(diàn)路闆三個(gè)邊沿邊緣1英寸的範圍內(nèi)支撐。根據實踐經驗，厚度為(wèi)0.031——0.062英寸的印制(zhì)電(diàn)路闆支撐點的間(jiān)距至少(shǎo)應為(wèi)4英寸;厚度大(dà)于0.093英寸的印制(zhì)電(diàn)路闆，其支撐點的間(jiān)距至少(shǎo)應為(wèi)5英寸。采取這一措施可(kě)提高(gāo)印制(zhì)電(diàn)路闆的剛性，并破壞印制(zhì)電(diàn)路闆可(kě)能出現的諧振。
某種印制(zhì)電(diàn)路闆通(tōng)常要在考慮下列因素之後，才能決定它們所采用的安裝技(jì)術(shù)。
1)印制(zhì)電(diàn)路闆的尺寸和(hé)形狀。
2)輸入、輸出端接數(shù)。
3)可(kě)以利用的設備空(kōng)間(jiān)。
4)所希望的裝卸方便性。
5)安裝附件的類型。
6)要求的散熱性。
7)要求的可(kě)屏蔽性。
8)電(diàn)路的類型及與其它電(diàn)路的相互關系。
印制(zhì)電(diàn)路闆的撥出要求：
1)不需要安裝元件的印制(zhì)電(diàn)路闆面積。
2)插拔工具對兩印制(zhì)電(diàn)路闆間(jiān)安裝距離的影(yǐng)響。
3)在印制(zhì)電(diàn)路闆設計(jì)中要專門(mén)準備安裝孔和(hé)槽。
4)插撥工具要放在設備中使用時(shí)，尤其是要考慮它的尺寸。
5)需要一個(gè)插拔裝置，通(tōng)常用鉚釘把它永久性地固定在印制(zhì)電(diàn)路闆組裝件上(shàng)。
6)在印制(zhì)電(diàn)路闆的安裝機架中，要求特殊設計(jì)如負載軸承凸緣。
7)所用插拔工具與印制(zhì)電(diàn)路闆的尺寸、形狀和(hé)厚度的适應性。
8)使用插拔工具所涉及的成本，既包括工具的價錢(qián)，也包括所增加的支出。
9)為(wèi)了緊固和(hé)使用插拔工具，而要求在一定程度上(shàng)可(kě)進入設備內(nèi)部。
PCB機械方面的考慮：
對印制(zhì)線路組裝件有(yǒu)重要影(yǐng)響的基材特性是：吸水(shuǐ)性、熱膨張系數(shù)、耐熱特性、抗撓曲強度、抗沖擊強度、抗張強度、抗剪強度和(hé)硬度。
所有(yǒu)這些(xiē)特性既影(yǐng)響印制(zhì)電(diàn)路闆結構的功能，也影(yǐng)響印制(zhì)電(diàn)路闆結構的生(shēng)産率。
對于大(dà)多(duō)數(shù)應用場(chǎng)合來(lái)說，印制(zhì)線路闆的介質基襯是下述幾種基材當中的一種：
1)酚醛浸漬紙。
2)丙烯酸—聚酯浸漬無規則排列的玻璃氈。
3)環氧浸漬紙。
4)環氧浸漬玻璃布。
每種基材可(kě)以是阻燃的或是可(kě)燃的。上(shàng)述1、2、3是可(kě)以沖制(zhì)的。金屬化孔印制(zhì)電(diàn)路闆最常用的材料是環氧—玻璃布，它的尺寸穩定性适合
于高(gāo)密度線路使用，并且能使金屬化孔中産生(shēng)裂紋的情況最少(shǎo)發生(shēng)。
環氧—玻璃布層壓闆的一個(gè)缺點是：在印制(zhì)電(diàn)路闆的常用厚度範圍內(nèi)難以沖制(zhì)，由于這個(gè)原因，所有(yǒu)的孔通(tōng)常都是鑽出來(lái)的，并采用仿型
銑作(zuò)業以形成印制(zhì)電(diàn)路闆的外形。
PCB電(diàn)氣考慮：
在直流或低(dī)頻交流場(chǎng)合中，絕緣基材最重要的電(diàn)氣特性是：絕緣電(diàn)阻、抗電(diàn)孤性和(hé)印制(zhì)導線電(diàn)阻以及擊穿強度。
而在高(gāo)頻和(hé)微波場(chǎng)合中則是：介電(diàn)常緻、電(diàn)容、耗散因素。
而在所有(yǒu)應用場(chǎng)合中，印制(zhì)導線的電(diàn)流負載能力都是重要的。
導線圖形：
PCB布線路徑和(hé)定位
印制(zhì)導線在規定的布線規則的制(zhì)約下，應該走元件之間(jiān)最短(duǎn)的路線。盡可(kě)能限制(zhì)平行(xíng)導線之間(jiān)的耦合。良好的設計(jì)，要求布線的層數(shù)最少(shǎo)，在相應于所要求的封裝密度下，也要求采用最寬的導線和(hé)最大(dà)的焊盤尺寸。因為(wèi)圓角和(hé)平滑的內(nèi)圃角可(kě)能會(huì)避免可(kě)能産生(shēng)的一些(xiē)電(diàn)氣和(hé)機械方面的問題，所以應該避免在導線中出現尖角和(hé)急劇(jù)的拐角。
PCB寬度和(hé)厚度：
剛性印制(zhì)電(diàn)路闆蝕刻的銅導線的載流量。對于1盎司和(hé)2盎司的導線，考慮到蝕刻方法和(hé)銅箔厚度的正常變化以及溫差，允許降低(dī)标稱值的10%(以負載電(diàn)流計(jì));對于塗覆了保護層的印制(zhì)電(diàn)路闆組裝件(基材厚度小(xiǎo)于0.032英寸，銅箔厚度超過3盎司)則元件都降低(dī)15%;對于浸焊過的印制(zhì)電(diàn)路闆則允許降低(dī)30%.
PCB導線間(jiān)距：
必須确定導線的最小(xiǎo)間(jiān)距，以消除相鄰導線之間(jiān)的電(diàn)壓擊穿或飛弧。間(jiān)距是可(kě)變的，它主要取決于下列因素：
1)相鄰導線之間(jiān)的峰值電(diàn)壓。
2)大(dà)氣壓力(最大(dà)工作(zuò)高(gāo)度)。
3)所用塗覆層。
4)電(diàn)容耦合參數(shù)。
關鍵的阻抗元件或高(gāo)頻元件一般都放得(de)很(hěn)靠近，以減小(xiǎo)關鍵的級延遲。變壓器(qì)和(hé)電(diàn)感元件應該隔離，以防止耦合;電(diàn)感性的信号導線應該成直角地正交布設;由于磁場(chǎng)運動會(huì)産生(shēng)任何電(diàn)氣噪聲的元件應該隔離，或者進行(xíng)剛性安裝，以防止過分振動。
PCB導線圖形檢查：
1)導線是否在不犧牲功能的前提下短(duǎn)而直?
2)是否遵守了導線寬度的限制(zhì)規定?
3)在導線間(jiān)、導線和(hé)安裝孔間(jiān)、導線和(hé)焊盤間(jiān)……必須保證的最小(xiǎo)導線間(jiān)距留出來(lái)沒有(yǒu)?
4)是否避免了所有(yǒu)導線(包括元件引線)比較靠近的平行(xíng)布設?
5)導線圖形中是否避免了銳角(90℃或小(xiǎo)于90℃)?
PCB設計(jì)項目檢查項目列表：
1.檢查原理(lǐ)圖的合理(lǐ)性及正确性;
2.檢查原理(lǐ)圖的元件封裝的正确性;
3.強弱電(diàn)的間(jiān)距，隔離區(qū)域的間(jiān)距;
4.原理(lǐ)圖和(hé)PCB圖對應檢查，防止網絡表丢失;
5.元件的封裝和(hé)實物是否相符;
6.元件的放置位置是否合适：
A.元件是否便于安裝與拆卸;
B.對溫度敏感元件是否距發熱元件太近;
C.可(kě)産生(shēng)互感元件距離及方向是否合适;
D.接插件之間(jiān)的放置是否對應順暢;
E.便于拔插;
F.輸入輸出;
G.強電(diàn)弱電(diàn);
H.數(shù)字模拟是否交錯;
I.上(shàng)風側和(hé)下風側元件的安排;
7.具有(yǒu)方向性的元件是否進行(xíng)了錯誤的翻轉而不是旋轉;
8.元件管腳的安裝孔是否合适，能否便于插入;
9.檢查每一個(gè)元件的空(kōng)腳是否正常，是否為(wèi)漏線;
10.檢查同一網絡表在上(shàng)下層布線是否有(yǒu)過孔，焊盤通(tōng)過孔相連，防止斷線，确保線路的完整性;
11.檢查上(shàng)下層字符放置是否正确合理(lǐ)，不要放上(shàng)元件蓋住字符，以便于焊接或維修人(rén)員操作(zuò);
12.非常重要的上(shàng)下層線的連接不要僅僅用直插的元件的焊盤連接，最好也用過孔連接;
13.插座中電(diàn)源和(hé)信号線的安排要保證信号的完整性和(hé)抗幹擾性;
14.注意焊盤和(hé)焊孔的比例合适;
15.各插頭盡可(kě)能放在PCB闆的邊緣且便于操作(zuò);
16.查看元件标号是否與元件相符，各元件擺放盡可(kě)能朝同一方向且擺放整齊;
17.在不違反設計(jì)規則的情況下，電(diàn)源和(hé)地線應盡可(kě)能加粗;
18.一般情況下，上(shàng)層走橫線，下層走豎線，且倒角不小(xiǎo)于90度;
19.PCB上(shàng)的安裝孔大(dà)小(xiǎo)和(hé)分布是否合适，盡可(kě)能減小(xiǎo)PCB彎曲應力;
20.注意PCB上(shàng)元件的高(gāo)低(dī)分布和(hé)PCB的形狀和(hé)大(dà)小(xiǎo)，确保方便裝配。