PCB拐角设计个人总结

涂卫 · 发表于 2019-6-20 18:36:53

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本人是初入电子行业，算是新手，所以心中很多疑惑，好在有一点打破砂锅问到底的精神。现在就细细研究一下PCB的拐角设计问题。水平不高，打字不易，一起探讨。
在PCB布线时，走线拐角是不可避免的，好像是一句废话。这个时候老司机就会友情提示你，小靓仔，不可以走直角或者锐角哦。我就问啦：为啥子呢？一言难尽，你不会去度娘呀，好吧。下面一段话就是自己走线拐角疑惑和度娘解惑的总结。在说下面这段话之前，有一个前提要指出来，那就是这些规则针对的是高速信号，何谓高速信号呢，也就是信号的上升时间比较小，而不是纯粹的指频率有多高，这又涉及另外的知识了，不好意思跑偏了。言归正传。
1：走线时到底可不可以走锐角？为什么？先公布答案：不可以。原因很多，有四点，原因之一：在PCB制板工艺中，如果走线为锐角，容易出现过度腐蚀，出现虚断的情况，专业名称叫

acid traps

。原因之二：锐角有天线效应，会产生更多的辐射，这个不用解释了吧。原因之三：在拐角处会产生额外的寄生电容和寄生电感，那你说，直角和钝角就不会产生寄生电容和寄生电感了吗？我想肯定是有的，走线本身相当于电感，只要存在其他走线或铜箔，那必然也是有寄生电容。但是没锐角那么多。原因之四：你自己可以观察一下，很明显锐角处的走线宽度是大于其他地方的，根据相关电磁理论计算得出，这肯定会带来信号的反射影响。

2

：

走线时到底可不可以走直角？为什么？答案和解释和1相似，有2点细微的不同，走线为直角，不会出现过度腐蚀的问题。直角走线的折脚处走线宽度可以明确是1.414倍的线宽。那么问题来了，那我就要拐90度呢？有2个折中的办法，第一就是，你拐2次45度或135度；第二就是可以拐但是用的圆角。
还有一点需要特别指出：高速信号总是沿着阻抗最小的路径传输，以90°拐角绕等长，最终的实际信号传输路径会比原来的要略短一些。
3：走线时到底可不可以走45度脚？这不是废话，大家基本都是这样走的。但也不是说只要是45度随便拉就行，要注意的是，45°角走线绕等长时，拐角处的走线长度要至少为1.5倍线宽，也有说3倍的，理论上越宽越好。绕等长的线与线之间的间距要至少4倍线宽的距离。这个也是理论上越宽越好。由于高速信号线总是沿着阻抗最低的路径传输，如果绕等长的线间距太近，由于线间的寄生电容，高速信号走了捷径，就会出现等长不准的情况。那平时呢，最好也遵循拐角处的走线长度为线宽的3倍。
4：走线时用圆弧是啥子情况？可不可以用45度折线代替呢？弧线肯定是优于45度折线的，因为不存在线宽的变化，但是要好多少呢，不可量化。一般而言，对于射频或者特高频走线，比如说USB3.1

（

10Gbps的传输速率

）

或HDMI2.0（18Gbps的传输速率）这样的高速差分信号，不用怕别人说你装逼，直接上弧线。其他情况嘛，建议用45度走线，因为用弧线的话，后期拉线会比较费劲。
   5：任意角度走线在什么情况下使用呢？效果怎么样呢？貌似任意角度走线比较少见，效果嘛，如果你说你的任意角度是150度，那很显然是优于45度（135度）的。
   还有一个问题，你走线总有打过孔的吧，比如说2层板，有一根线从顶层到底层，那顶层到底层的走线要不要遵循上述原则呢？即顶层走线要不要和底层走线避免锐角或直角？刚开始我以为要，后来深入一想，这不是傻吗？顶层和底层中间有一个过孔，不管你怎么走都是和过孔保持90度，那有什么必要去纠结顶层和底层走线的角度问题呢！
   最后引用老吴的一句话：正如二十年前我们pcblayout不用关注是否要走弧形线，不用担心pcb板材玻璃纤维对高速信号的影响一样。可能二十年后您再看这篇文字，会觉得刚说的观点相当的out…所以，不存在一成不变的pcb layout规则，随着pcb制造工艺的提升和数据传输速率的提高，有可能现在正确的规则在将来将变得不再适用。所以最为一枚合格的拉线君，一定要与时俱进，掌握产业技术方向的发展，才能不被大浪淘沙所淘汰。