软件|PCB走线角度为90度到底行不行?( 二 )




虽然 , 我们可以借助CAM 350 进行DFF Audit自动检测出“acid traps”潜在问题 , 避免在PCB在制造产生时产生加工瓶颈 , 如果pcb板厂工艺人员检测到有酸角(acid trap)存在 , 他们将简单地贴一块铜到这个缝隙中 。


很多板厂的工程人员他们其实并不懂layout的 , 他们只是从PCB工程加工的角度进行了修复酸角(acid trap)的问题 , 但这种修复会不会带来进一步的信号完整性问题便不得而知了 , 所以我们在layout是就应该从源头去尽量避免产生酸角(acid trap) 。


怎样避免拉线时出现锐角 , 造成acid trap DFM 问题?现代的EDA设计软件(如Cadence Allegro、Altium Designer等)都带有了完善的Layout走线选项 , 我们在layout走线是 , 灵活运用这些辅助选项 , 可以极大的避免我们在layout时产生产生“acid trap”现象


【软件|PCB走线角度为90度到底行不行?】焊盘的出线角度设置 避免导线与焊盘形成锐角角度的夹角 。

利用 Cadence Allegro 的 Enhanced Pad Entry 功能能够让我们在layout时尽可能的避免导线与焊盘在出线时形成夹角 , 避免造成“acid traps”DFM问题 。

避免两条导线交叉形成锐角夹角 。

灵活应用 Cadence Allegro 布线时切换 ” toggle “ 选项 , 可以避免导线拉出T型分支时形成锐角夹角 , 避免造成“acid traps”DFM问题 。

2 pcb layout能不能以90°走线
高频高速信号传输线应避免以90°的拐角走线 , 是各种PCB Design Guide中极力要求的 , 因为高频高速信号传输线需要保持特性阻抗一致 , 而采用90°拐角走线 , 在传输线拐角处 , 会改变线宽 , 90°拐角处线宽约为正常线宽的 1.414倍 , 由于线宽改变了 , 就会造成信号的反射 , 同时 , 拐角处的额外寄生电容也会对信号的传输造成时延影响 。


当然 , 当信号沿着均匀互连线传播时 , 不会产生反射和传输信号的失真 , 如果均匀互连线上有一个90°拐角会 , 则会在拐角处造成pcb传输线宽的变化 , 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 。


理论上是这样 , 但理论终究是理论 , 实际情况90°拐角对高速信号传输线造成的影响是否是举足轻重的呢?


打个比方 , 比如王失聪同学(这里的王同学纯属为了剧情需要虚构出来的 , 肯定没有哪位亲生父亲会为自己的儿子取这样的名字吧 , 如有雷同 , 纯属荣幸 , O(∩_∩)O~)带着他们家的二哈和女票去打火锅 , 看到路边掉了一百块钱 , 你说他捡还是不捡?


捡起这一百块 , 理论上会使得王失聪的个人财富又增长了一百块 , 但是对于随便找个女票啪啪啪刷卡买豪车如买白菜的王同学来说 , 可以完全无视 , 而对于我来说 , 这可是巨款呐 , 我一般都会冲过去假装系鞋带的…


所以 , 90°拐角对高速信号传输线会有负面影响 , 理论上是一定的 , 但是这种影响是不是致命的?90°拐角对于高速数字信号和高频微波信号传输线的影响是不是一样的?


根据 这篇论文《right angle corners on printed circuit board tracestime and frequency domain analysis》和 Howard Johnson 的这篇文章《Who’s Afraid of the Big Bad Bend?》及 Eric Bogatin 的著作 《信号完整性与电源完整性分析(第二版) 》第八章的内容 , 我们可以得出以下结论:


对于高速数字信号来说 , 90°拐角对高速信号传输线会造成一定的影响 , 对于我们现在高密高速pcb来说 , 一般走线宽度为4-5mil , 一个90°拐角的电容量大约为10fF , 经测算 , 此电容引起的时延累加大约为0.25ps , 所以 , 5mil线宽的导线上的90°拐角并不会对现在的高速数字信号(100-psec上升沿时间)造成很大影响 。