老硬件工程師經(jīng)驗(yàn)：MIPI線 & PCB布線的技巧

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技術(shù)干貨，是老工程師花了很多年的時間，在一次次的實(shí)踐中總結(jié)下來的。

說是省下新手約（嚴(yán)謹(jǐn)）365天的試錯時間，不過分吧

下文順序：MIPI信號走線相關(guān)要求、各類信號布線注意事項(xiàng)

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MIPI信號走線相關(guān)要求

MIPI總線在目前的移動設(shè)備手機(jī)/平板的LCD或者Camera應(yīng)用的十分廣泛。

4 E" w3 c( ^4 {: G: Y- O" b以下是MIPI信號走線規(guī)則一些Checklist

1.阻抗要求：

MIPI的差分線阻抗控制標(biāo)準(zhǔn)是100Ω；

誤差不能大于±10%；

走線避免直角，以免產(chǎn)生反射，影響高速傳輸性能；

2.參考層：

MIPI信號線下方一定要有參考層（推薦用地層），且一定要保證參考層的連續(xù)性。

即：在MIPI信號線下方的參考層不能被分割或有間隙，不能被其它走線截斷

最好是有一整片的地層，如果做不到，至少要保證MIPI信號線下方的參考層比MIPI信號層每邊要寬4W以上（W即MIPI信號線走線寬度）；

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3.等長：

MIPI線對之間的長度誤差要控制在10mil以內(nèi)（嚴(yán)格控制等長誤差在5mil以內(nèi)）。

線對與線對之間的長度誤差控制在100mil以內(nèi)；

等長是為了保證兩個差分信號能同時到達(dá)接收端。

在做等長時，要注意對稱性，繞蛇形線時不能太密集，應(yīng)為4W，等長盡量在焊盤附近解決，以倒角形式來走線，不能隨意改變線寬和線距；

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4.對稱性：

MIPI線始終保持等長和等距。

對稱是為了保證走線阻抗一致，減少反射。對稱性不好會使信號失真，導(dǎo)致不穩(wěn)定或無圖；

5.等距：

在MIPI走線時，一般要保證DP/DN在走線的過程中保持等距，保證一定的耦合程度，在走線時，線對之間要保持2W的距離；

6.遠(yuǎn)離干擾：

MIPI線對之間要保持至少2W以上的間距，MIPI信號線應(yīng)遠(yuǎn)離其它高速、高頻信號（并行數(shù)據(jù)線、時鐘線等），至少保持3W以上的距離且絕不能平行走線。

對開關(guān)電源這一類的干擾源更應(yīng)遠(yuǎn)離。

7.過孔：

MIPI信號線盡量不要打過孔，如有過孔則線對上的兩根線都要有（保持對稱性），信號線換層后參考層也要在靠近信號線的過孔處打孔換層。

MIPI差分走線的設(shè)計(jì)中最重要的規(guī)則就是匹配線長，其它的規(guī)則都可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際應(yīng)用靈活處理。

各類信號布線注意事項(xiàng)

1.差分信號

高速串行總線的普及，使得單板上差分信號越來越多，對高速差分信號的處理主要有以下布線要求：

• 各類差分線的阻抗要求是不同的，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過阻抗計(jì)算軟件計(jì)算出差分阻抗和對應(yīng)的線寬間距，并設(shè)置到約束管理器。
• 差分線通過互相耦合來減少共模干擾，在條件許可的情況下要盡可能平行布線，兩根線中線不能有過孔或其他信號。
• 差分對需要嚴(yán)格控制相位，所以對內(nèi)需要嚴(yán)格控制等長。
• 為減少損耗，高速差分線換層時可以在換層孔的附近添加過孔。
  

2.高速總線

DDR FSB等高速總線的共同特征就是一般都分為數(shù)據(jù)、地址、時鐘、控制、命令等不同種類的信號，并且有相應(yīng)的時序操作關(guān)系。

在布線的時候需要考慮對這些種類進(jìn)行區(qū)分，并了解時序要求進(jìn)行等長控制。

對高速總線的處理主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1.阻抗控制：

各類總線的阻抗要求略有不同，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過阻抗計(jì)算軟件來計(jì)算出相應(yīng)的阻抗設(shè)計(jì)方案。

2.同組同層：

同一組信號需要走在一起，條件允許的情況下，盡量走在同一層，這樣使得同一組信號的周圍環(huán)境也會比較相似，包括過孔的長度和過孔的STUB也是一致的，在控制時序的時候也相對比較容易些。

同時同組同層也是串?dāng)_控制的需要。

3.時序等長：

按照時序要求做等長控制。

3.時鐘線

時鐘的處理方法也是在PCB布線時需要特別重視的。

有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師會在一開始就理清時鐘線，明確各種時鐘之間的關(guān)系，布線的時候就能處理得更好。

并且時鐘信號也經(jīng)常是emc設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，需要過EMC測試指標(biāo)的項(xiàng)目要尤其注意。

時鐘線除了常規(guī)的阻抗控制和等長要求外，還需要注意以下問題：

• 時鐘線盡量選擇優(yōu)選布線層。
• 時鐘信號盡量不要跨份額，更不要沿著分割區(qū)布線。
• 注意時鐘信號與其他信號的間距，至少滿足3W。
• 有EMC要求的設(shè)計(jì)，較長的時鐘線盡量選擇內(nèi)層布線。
• 注意時鐘信號的端接匹配
  

1 D8 Z( i2 P- g8 T; R4.模擬信號

模擬信號的主要特點(diǎn)是抗干擾性差，布線時主要考慮對模擬信號的保護(hù)。

對模擬信號的處理主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

• 為增加其抗干擾能力，走線要盡量短。
• 部分模擬信號可以放棄阻抗要求，走線可以適當(dāng)加粗。
• 限定布線區(qū)域，盡量在模擬區(qū)域內(nèi)完成布線，遠(yuǎn)離數(shù)字信號。
  

5.接口信號

常見的接口有RJ-45、USB、HDMI等，有高速的也有低速的，在此舉一個最常見的接口，網(wǎng)口的處理方式。

在布線方面除了需要遵循高速差分的布線原則外還需要注意：

• RJ-45本身接機(jī)殼地（保護(hù)地PGND）,此地平面要從變壓器下面開始與單板內(nèi)部數(shù)字地隔離，變壓器中間對應(yīng)的所有層建議掏空。
• 所有外來信號都不得在變壓器下方布線，更不允許信號從初、次級中間穿過。
  

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文章名稱：PCB走線規(guī)則與各類信號布線注意事項(xiàng)

文章作者：攻城獅晨哲

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