千萬不要忽略PCB設(shè)計中線寬線距的重要性

華秋

想要做好pcb設(shè)計，除了整體的布線布局外，線寬線距的規(guī)則也非常重要，因為線寬線距決定著電路板的性能和穩(wěn)定性。所以本篇以RK3588為例，詳細(xì)為大家介紹一下PCB線寬線距的通用設(shè)計規(guī)則。

要注意的是，布線之前須把軟件默認(rèn)設(shè)置選項設(shè)置好，并打開DRC檢測開關(guān)。布線建議打開5mil格點，等長時可根據(jù)情況設(shè)置1mil格點。

PCB布線線寬

布線首先應(yīng)滿足工廠加工能力，首先向客戶確認(rèn)生產(chǎn)廠家，確認(rèn)其生產(chǎn)能力，如下圖所示，如客戶無要求，線寬參考阻抗設(shè)計模板。

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阻抗模板，根據(jù)客戶提供的板厚及層數(shù)要求，選擇合適阻抗模型，布線線寬按阻抗模型內(nèi)計算的寬度進(jìn)行設(shè)置，常見阻抗為單端50Ω，差分90Ω、100Ω等，注意天線50R信號是否應(yīng)該考慮隔層參考，常見PCB的層疊見下圖。

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如下圖所示，布線線寬需要滿足載流能力。一般情況下，可以基于經(jīng)驗、考慮布線余量，可以按照：溫升在10°C，對于銅厚1OZ，20MIL線寬過載電流1A；銅厚0.5OZ，40MIL線寬過載電流1A來進(jìn)行電源線寬設(shè)計。

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常規(guī)設(shè)計線寬應(yīng)盡量控制在4MIL以上，此線寬能滿足大部分pcb生產(chǎn)廠家加工能力。對于部分不需要控制阻抗的設(shè)計（大部分為2層板設(shè)計），保證線寬在8mil以上，減少PCB的生產(chǎn)加工成本。

布線應(yīng)考慮所在層銅厚設(shè)置，如2OZ盡量設(shè)計在6mil以上，銅厚越厚，線寬越寬，對不常見銅厚設(shè)計，可咨詢生產(chǎn)廠家的加工要求。

0.5mm、0.65mm間距BGA設(shè)計可在部分區(qū)域使用3.5mil線寬設(shè)計（可設(shè)計區(qū)域規(guī)則管控）。

HDI板設(shè)計可選擇3mil線寬設(shè)計，低于3mil設(shè)計必須向客戶確認(rèn)加工工廠的生產(chǎn)能力，部分廠家生產(chǎn)能力為2mil。線寬越細(xì)，加工成本增加，加工周期延長。

模擬信號（如音視頻信號）須加粗處理，一般處理為15mil線寬，如空間限制，應(yīng)控制在8mil以上線寬。

射頻信號應(yīng)加粗處理，隔層參考，阻抗控制50。射頻信號應(yīng)處理在表層，避免處理到內(nèi)層，盡量避免打孔換層處理。射頻信號須包地處理，參考層盡量參考GND銅皮。

PCB布線線距

布線首先應(yīng)滿足工廠加工能力，線距應(yīng)滿足工廠生產(chǎn)能力，一般控制在4mil以上；0.5mm、0.65mm間距BGA設(shè)計可在部分區(qū)域使用3.5mil線距設(shè)計，HDI可選擇3mil線距設(shè)計，低于3mil設(shè)計必須向客戶確認(rèn)加工工廠的生產(chǎn)能力，部分廠家生產(chǎn)能力為2mil（可設(shè)計區(qū)域規(guī)則管控）。

線距規(guī)則設(shè)計之前須考慮設(shè)計的銅厚要求，1OZ盡量保持4mil以上距離，2OZ盡量保持6mil以上距離。

關(guān)于差分信號對內(nèi)的距離設(shè)計，應(yīng)該按照阻抗的要求，合理設(shè)置其相應(yīng)的距離。

布線應(yīng)遠(yuǎn)離板框位置，盡量保持板框位置能包地打GND孔，保持信號離板邊40mil以上距離。

電源層信號比GND層內(nèi)縮10mil以上距離。電源與電源銅皮寬度應(yīng)保持10mil以上距離，部分IC（如BGA）因間距較小，可適當(dāng)調(diào)整其距離，設(shè)置到6mil以上（可設(shè)計區(qū)域規(guī)則管控）。

重要信號，如時鐘、差分、模擬信號等，須滿足3W距離或者包地處理。線與線之間的距離保持3倍線寬。是為了減少線間串?dāng)_，應(yīng)保證線間距足夠大，如果線中心距不少于3倍線寬時，則可保持70%的線間電場不互相干擾，稱為3W規(guī)則，如下圖所示。

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相鄰層信號避免平行布線，走線方向成正交結(jié)構(gòu)，以減少不必要的層間竄擾，如下圖為垂直與平行走線。

布線在表層時，應(yīng)遠(yuǎn)離定位孔，距離保持在1mm以上，以防安裝時出現(xiàn)短路或者安裝應(yīng)力產(chǎn)生的線路撕裂導(dǎo)致開路，如下圖為螺絲孔的避空區(qū)域。

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電源層平面分割應(yīng)注意一個電源平面不要分割的太碎，一個電源平面內(nèi)處理的電源盡量不要超過5個電源信號，最好控制在3個電源信號以內(nèi)，以保證載流能力及規(guī)避相鄰層信號跨分割風(fēng)險，如下圖所示。

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電源平面分割要盡量保持規(guī)則，不允許有細(xì)長條及啞鈴形分割，避免出現(xiàn)兩頭大中間小的情況，并根據(jù)電源銅皮最窄處寬度計算其載流能，如下圖為電源平面的啞鈴形分割。

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智能檢測PCB線寬線距

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基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題，能幫助設(shè)計工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問題，且能夠滿足工程師需要的多種場景，將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低，減少成本。

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歐麥瑞恪

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