電子工程師在設(shè)計 PCB 時，必須遵循布線的最佳實踐。這有助于保持 PCB 信號完整性并減少電磁干擾 (EMI)。

最小化串擾

串擾可能發(fā)生在單個 PCB 層上的相鄰走線之間，或兩層之間彼此平行和垂直的走線之間。發(fā)生串擾時，一條走線的信號會壓倒另一條走線，因為它的幅度比另一條走線大。

最佳做法是將走線之間的間隔保持在走線寬度的 3 倍以內(nèi)。這樣做可以保護 70% 的電場免受這種干擾。未解決的串擾會對信噪比產(chǎn)生負面影響，因此最好在設(shè)計階段盡早緩解它。

一種選擇是使用串擾計算器。一旦用戶輸入跡線間距、基板高度和源電壓等值，該工具就可以計算 PCB 的耦合電壓和串擾系數(shù)。這些選項消除了與手動計算相關(guān)的較長時間框架以及因此可能發(fā)生的錯誤。

預(yù)期表現(xiàn)

如果測試表明產(chǎn)品反復(fù)出現(xiàn)無法達到預(yù)期性能的情況，工程師可能需要改善 PCB 的信號完整性。有時，此類故障在 PCB 大規(guī)模生產(chǎn)之前就會顯現(xiàn)出來。然而，信號完整性問題可能只有在批量生產(chǎn)或客戶開始在現(xiàn)場使用產(chǎn)品時才會被注意到。

信號完整性與傳輸信號的質(zhì)量以及信號能否無失真地傳播有關(guān)。信號完整性問題可能會超出 PCB 的范圍，并引入或產(chǎn)生影響附近設(shè)備的 EMI。改善信號完整性的努力始于原理圖和層設(shè)計階段。當時做出最合適的決定會影響 PCB 的性能。

例如，當走線厚度合適時，它們有助于熱管理，防止元件過熱。這一點越來越重要，尤其是隨著許多包含 PCB 的產(chǎn)品變得越來越小。

質(zhì)量更好

PCB 制造商在質(zhì)量控制方面投入大量資金，以確保產(chǎn)品可靠。例如，X 射線掃描可以以非破壞性的方式識別隱藏的缺陷。X 射線檢測技術(shù)通常是質(zhì)量保證的關(guān)鍵部分。

然而，關(guān)注布線可以提供一種視覺選項，可以發(fā)現(xiàn)可以改善 PCB 信號完整性的問題。裝配工人可以盡早發(fā)現(xiàn)潛在問題，并在花費大量時間和人力之前修復(fù)它們。

例如，他們應(yīng)該檢查走線是否沒有急彎，這對于高功率或高頻率的走線來說尤其成問題。理想情況下，設(shè)計師應(yīng)該保持走線呈直線。如果電路板的設(shè)計和預(yù)期應(yīng)用需要走線長度均衡，人們可以尋找延遲線。它們通?？雌饋硐?PCB 表面上的波浪線。

正確放置

3D 打印等技術(shù)極大地改變了人們設(shè)計和制造電子產(chǎn)品的方式。然而，盡管 3D 打印機允許用戶打印電路、減少浪費和提高效率，但他們也不應(yīng)該忽視與布線和其他細節(jié)相關(guān)的最佳實踐。

例如，有策略地放置元件可以減少 PCB 中的 EMI。即使您使用了適當?shù)淖呔€寬度并檢查了不必要的彎曲，由于某些部件的位置，仍然可能會出現(xiàn)問題。

例如，由于電感器會產(chǎn)生磁場，因此它們不應(yīng)首尾相連或彼此靠得太近。如果別無選擇，請選擇垂直排列以盡量減少相互耦合?；蛘?，選擇環(huán)形電感器，這種電感器不太可能引起磁場問題。確保用于連接電感器的走線不超過必要的寬度。否則，它們可能會開始像天線一樣工作并導(dǎo)致不必要的輻射。

考慮使用高級設(shè)計工具，以便更輕松地遵循與布線和其他最佳實踐相關(guān)的原則。一些布線設(shè)計產(chǎn)品允許用戶在 2D 和 3D 設(shè)計之間切換。一項針對使用高級工具的用戶的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，他們大約 45% 的時間在 3D 布線中，從而受益于實時可視化。用戶還可以在 3D 領(lǐng)域執(zhí)行特定操作(例如修剪層的焊盤)，然后再在實際設(shè)計中嘗試。

認真對待跟蹤路由

這些是一些可行的方法，通過關(guān)注走線布線，可以最大限度地減少 EMI 并在未來的設(shè)計中優(yōu)先考慮 PCB 信號完整性。在設(shè)計階段遵循既定的原則可以避免許多導(dǎo)致內(nèi)部測試或?qū)嶋H使用期間 PCB 性能不佳的問題。

使用跟蹤變化(包括跟蹤路由決策)的數(shù)字項目管理工具也很有幫助，這有助于找到新發(fā)現(xiàn)問題的可能根本原因。這些產(chǎn)品也很方便，因為它們通常在云端工作，消除了地理限制。