1、3W規則
2、20H規則
3、五——五規則
4、地線迴路規則
5、串擾控制
6、遮蔽保護
7、走線方向控制
8、走線的開環檢查規則
9、阻抗匹配檢查規則
10、走線匹配規則
11、走線閉環檢查規則
12、走線的分枝長度控制規則
13、走線的諧振規則
14、走線長度控制規則
15、倒角規則
16、器件去耦規則
17、器件佈局分割槽/分層規則
18、孤立銅區控制規則
19、電源與地線層的完整性規則
20、重疊電源與地線層規則
1、3W規則
為了減少線間串擾,應保證線間距足夠大,當線中心間距不少於3倍線寬時,則可保持70%的電場不互相干擾,稱為3W規則,使用10W的間距時,可以達到98%的電場不互相干擾。
2、20H規則
由於電源層與地層之間的電場是變化的,在板的邊緣會向外輻射電磁干擾,稱為邊沿效應。
解決的辦法是將電源層內縮,使得電場只在接地層的範圍內傳導。以一個H(電源和地之間的介質厚度)為單位,若內縮20H則可以將70%的電場限制在接地層邊沿內;內縮100H則可以將98%的電場限制在內。
3、五–五規則
印製板層數選擇規則,即時鐘頻率到5MHz或脈衝上升時間小於5ns,則PCB板須採用多層板,這是一般的規則,有的時候出於成本等因素的考慮,採用雙層板結構時,這種情況下,最好將印製板的一面做為一個完整的地平面層。
4、地線迴路規則
環路最小規則,即訊號線與其迴路構成的環面積要儘可能小,環面積越小,對外的輻射越少,接收外界的干擾也越小;
在地平面分割時,要考慮到地平面與重要訊號走線的分佈,防止由於地平面開槽等帶來的問題;
在雙層板設計中,在為電源留下足夠空間的情況下,應該將留下的部分用參考地填充,且增加一些必要的孔,將雙面地訊號有效連線起來,對一些關鍵訊號儘量採用地線隔離;
對一些頻率較高的設計,需特別考慮其地平面訊號迴路問題,建議採用多層板為宜。
5、串擾控制
串擾(Cross Talk)是指PCB上不同網路之間因較長的平行佈線引起的相互干擾,主要是由於平行線間的分佈電容和分佈電感的作用,克服串擾的主要措施是:
● 加大平行佈線的間距,遵循3W規則;
● 在平行線間插入接地的隔離線;
● 減小布線層與地平面的距離;
6、遮蔽保護
對應地線迴路規則,實際上也是為了儘量減小訊號的迴路面積,多見於一些比較重要的訊號,如時鐘訊號,同步訊號;對一些特別重要,頻率特別高的訊號,應該考慮採用銅軸電纜遮蔽結構設計,即將所佈的線上下左右用地線隔離,而且還要考慮好如何有效的讓遮蔽地與實際地平面有效結合。
7、走線方向控制
即相鄰層的走線方向成正交結構,避免將不同的訊號線在相鄰層走成同一方向,以減少不必要的層間竄擾;(相鄰層訊號不平行即可,實際情況不一定非要正交,受限於走線空間)
考慮到空間有限時,特別是訊號速率較高時,插入地平面隔離各佈線層,用地訊號線隔離各訊號線。
8、走線的開環檢查規則
不容許出現浮空多餘的走線,為了避免產生“天線效應”,減少不必要的干擾輻射。
9、阻抗匹配檢查規則
同一網路的佈線寬度應保持一致,線寬的變化會造成線路特性阻抗的不均勻,當傳輸的速度較高時會產生反射,在設計中應該儘量避免這種情況。
在某些條件下,如接外掛引出線,BGA封裝的引出線類似的結構時,可能無法避免線寬的變化,應該儘量減少中間不一致部分的有效長度。
10、走線匹配規則
在高速數位電路中,當PCB佈線的延遲時間大於訊號上升時間(或下降時間)的1/4時,該佈線即可以看成傳輸線,為了保證訊號的輸入和輸出阻抗與傳輸線的阻抗正確匹配,可以採用多種形式的匹配方法,所選擇的匹配方法與網路的連線方式和佈線的拓樸結構有關。
11、走線閉環檢查規則
防止訊號線在不同層間形成自環,在多層板設計中容易發生此類問題,自環將引起輻射干擾。
12、走線的分枝長度控制規則
儘量控制分枝的長度,一般的要求是Tdelay<=Trise/20。
13、走線的諧振規則
主要針對高頻訊號設計而言,即佈線長度不得與其波長成整數倍關係,以免產生諧振現象。
14、走線長度控制規則
即短線規則,走線儘量短,特別是重要的訊號線如時鐘線。
15、倒角規則
走線避免出現直角和銳角。
16、器件去耦規則
新增必要的去耦電容,電源先經過電容濾波後再給器件使用,去耦電容遵從靠近原則。
17、器件佈局分割槽/分層規則
不同頻率的器件,一般高速放在介面處,關於地平面,考慮將兩者的地分割,然後在介面處單點連線。
對混合電路,有的將數字和模擬分別放在PCB的兩面,中間用地層隔離。
18、孤立銅區控制規則
孤立銅區的出現,將帶來一些不可預知的問題,因此將孤立銅區與別的訊號相接,有助於改善訊號質量,通常是將孤立銅區接地或刪除。
19、電源與地線層的完整性規則
對於導通孔密集的區域,要注意避免孔在電源和地層的挖空區域相互連線,形成對平面層的分割,從而破壞平面層的完整性,並進而導致訊號線在地層的迴路面積增大。
20、重疊電源與地線層規則
不同電源層在空間上要避免重疊。主要是為了減少不同電源之間的干擾,特別是一些電壓相差很大的電源之間,電源平面的重疊問題一定要設法避免,難以避免時可考慮中間隔地層。