電子工程師設(shè)計(jì)PCB(印刷電路板)時(shí)，必須遵循走線布線的最佳實(shí)踐。這有助于保持PCB信號(hào)完整性并減少電磁干擾(EMI)。

最小化串?dāng)_

串?dāng)_可能發(fā)生在單個(gè)PCB層上的相鄰走線之間，也可能發(fā)生在兩層PCB之間相互平行和垂直的走線之間。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，來自一條走線的信號(hào)會(huì)蓋住另一條走線，因?yàn)樗恼穹攘硪粭l走線更大。 最佳做法是將走線之間的間距保持為走線寬度的3倍。這樣做可以保護(hù)70%的電場(chǎng)免受這種干擾。未被解決的串?dāng)_會(huì)對(duì)信噪比產(chǎn)生負(fù)面影響，因此最好在設(shè)計(jì)階段盡早減輕串?dāng)_。 一種可以選擇的方法是使用串?dāng)_計(jì)算器。一旦用戶輸入走線間距、基板高度和源電壓等值，該工具就可以計(jì)算出PCB的耦合電壓和串?dāng)_系數(shù)。這些選項(xiàng)省去了與手動(dòng)計(jì)算所需的較長(zhǎng)時(shí)間，也避免了可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

預(yù)期性能

如果測(cè)試表明產(chǎn)品的性能屢次達(dá)不到預(yù)期，工程師可能就需要提高PCB中的信號(hào)完整性。有時(shí)，此類故障在PCB大規(guī)模生產(chǎn)之前就會(huì)顯現(xiàn)出來。然而，信號(hào)完整性問題可能只有在大規(guī)模生產(chǎn)過程中或當(dāng)客戶開始在現(xiàn)場(chǎng)使用產(chǎn)品時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

信號(hào)完整性關(guān)系到傳輸信號(hào)的質(zhì)量以及信號(hào)能否不失真地傳播。信號(hào)完整性的問題可能會(huì)超出PCB范圍，并引入或產(chǎn)生影響附近設(shè)備的EMI。提高信號(hào)完整性的工作從原理圖和層設(shè)計(jì)階段就開始了。此時(shí)做出最恰當(dāng)?shù)臎Q定會(huì)影響PCB的性能。 例如，當(dāng)走線的厚度合適時(shí)，就可以防止組件過熱，從而有助于熱管理。這一點(diǎn)正變得越來越重要，尤其是當(dāng)許多含有PCB的產(chǎn)品變得越來越小的時(shí)。

更好的質(zhì)量

PCB制造商在質(zhì)量控制方面投入巨資，以確保產(chǎn)品的可靠性。例如，X射線掃描可以以非破壞性的方式識(shí)別隱藏的缺陷。X射線檢測(cè)技術(shù)通常是質(zhì)量保證的關(guān)鍵部分。 不過，關(guān)注走線布線為發(fā)現(xiàn)問題提供了一種通過目視檢測(cè)的選擇，從而可以提高PCB的信號(hào)完整性。裝配工人可以更早地發(fā)現(xiàn)潛在問題，并在造成大麻煩之前解決它們。 例如，他們應(yīng)該檢查走線是否有急劇彎曲，這對(duì)于高功率或高頻走線來說尤其是個(gè)問題。理想情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)保持走線沿直線延伸。如果電路板的設(shè)計(jì)和預(yù)期應(yīng)用需要走線長(zhǎng)度均衡，人們可以尋找延遲線。它們通常看起來像PCB表面上的彎彎曲曲的蛇形走線。

正確放置

3D打印等技術(shù)極大地改變了人們?cè)O(shè)計(jì)和制造電子產(chǎn)品的方式。然而，即使3D打印機(jī)讓用戶能夠打印電路、減少浪費(fèi)并提高效率，他們也不應(yīng)該忽視與走線布線和其他細(xì)節(jié)相關(guān)的最佳實(shí)踐。 例如，有策略地放置元件可以減少PCB中的EMI。即使您使用了恰當(dāng)?shù)淖呔€寬度并檢查了是否有不必要的彎曲，由于某些元器件的位置，仍然可能會(huì)出現(xiàn)問題。 舉例來說，由于電感器會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，因此不應(yīng)讓它們首尾相連或彼此距離太近。在別無選擇的情況下，應(yīng)選擇垂直排列以最大限度地減少相互耦合。或者，選擇環(huán)形電感器，這種電感器不太可能會(huì)引起磁場(chǎng)問題。確保用于連接電感器的走線寬度不超過所需寬度。否則，它們可能會(huì)像天線一樣發(fā)揮作用，導(dǎo)致不必要的發(fā)射。 考慮使用一款高級(jí)的設(shè)計(jì)工具，以便更輕松地遵循與走線布線相關(guān)的原則和其他最佳實(shí)踐。一些走線設(shè)計(jì)產(chǎn)品讓用戶可以在2D和3D設(shè)計(jì)之間切換。對(duì)使用高級(jí)工具的用戶進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，他們大約45%的時(shí)間都花在3D布線上，從而從實(shí)時(shí)可視化中獲益。用戶還可以在3D環(huán)境中執(zhí)行特定操作，例如修剪層的焊盤，然后再在實(shí)際設(shè)計(jì)中進(jìn)行嘗試。

認(rèn)真對(duì)待走線布線

這些都是一些在未來的設(shè)計(jì)中可行的方法，可以通過關(guān)注走線布線來最大限度地減少EMI并優(yōu)先處理PCB的信號(hào)完整性。在設(shè)計(jì)階段遵循既定原則，可以避免在內(nèi)部測(cè)試或?qū)嶋H使用中出現(xiàn)許多導(dǎo)致PCB性能不佳的問題。 使用可以跟蹤走線的數(shù)字項(xiàng)目管理工具也很有幫助，包括跟蹤走線布線決策，這有助于找到所發(fā)現(xiàn)的問題的可能根本原因。這些產(chǎn)品也很方便，因?yàn)樗鼈兺ǔＴ谠贫斯ぷ鳎说乩砩系南拗啤?/p>

作者：Emily Newton

編輯：黃飛

?