指紋模塊軟硬結合板廠的PCB走線角度該怎樣設置,是走45度好還是走圓弧好?90度直角走線到底行不行?
大家開始糾結于pcb走線的拐角角度,也就是近十幾二十年的事情。上世紀九十年代初,PC界的霸主Intel主導定制了PCI總線技術。
(很感謝Intel發布了PCI接口,正是有了PCI總線接口的帶寬提升,包括后來的AGP總線接口,才誕生了像 3DFX VOODOO 巫毒這樣的顯卡,在當時也次體驗到了古墓麗影 勞拉 的風采,還有暴爽的飛車2、經典的雷神之錘等等,回想起來,正是有了3D游戲等多媒體應用的市場需求,才促進了PC的技術的發展,包括后來的互聯網及智能手機的普及。)
似乎從PCI接口開始,我們開始進入了一個“高速”系統設計的時代。
20世紀90年代以后,正是有了一幫這樣的玩家對3D性能的渴望,使得相應的電子設計和芯片制造技術能夠按照摩爾定律往前發展,由于IC制程的工藝不斷提高,IC的晶體管開關速度也越來越快,各種總線的時鐘頻率也越來越快,信號完整性問題也在不斷的引起大家的研究和重視。比如現在人們對4K高清家庭影音視頻的需求,HDMI2.0傳輸標準速率已經達到了 18Gbps !!!
右上角,拐直角不止,線寬還變小了?
直角、搭橋、鋪銅,模擬就真的不能鋪銅嗎?
直角,45度斜線,任意角度斜線,方焊盤,圓焊盤,唯獨不見淚滴。
高速信號線拐一下90°真的會懷孕?獅屎是不是這樣的?老wu這里以自己膚淺的擼線姿勢,跟大家探討一下關于高頻/高速信號的走線拐角角度問題。我們從銳角到直角、鈍角、圓弧一直到任意角度走線,看看各種走線拐角角度的優缺點。
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以45°走線
除了射頻信號和其他有特殊要求的信號,我們PCB上的走線應該優選以45°走線。要注意一點的是,45°角走線繞等長時,拐角處的走線長度要至少為1.5倍線寬,繞等長的線與線之間的間距要至少4倍線寬的距離。
由于高速信號線總是沿著阻抗的路徑傳輸,如果繞等長的線間距太近,由于線間的寄生電容,高速信號走了捷徑,就會出現等長不準的情況。現代的EDA軟件的繞線規則都可以很方便的設置相關的繞線規則。
以 arc 弧形走線
如果不是技術規范明確要求要以弧形走線,或者是rf微波傳輸線,指紋模塊軟硬結合板廠覺得,沒有必要去走弧形線,因為高速高密度pcb的layout,大量的弧形線后期修線非常麻煩,而且大量的弧形走線也比較費空間。
對于類似USB3.1或HDMI2.0這樣的高速差分信號,個人認為還是可以走下圓弧線裝下bi的,O(∩_∩)O~
當然,對于RF微波信號傳輸線,還是優先走圓弧線,甚至是要走“采用 45° 外斜切”線走線
以任意角度走線
隨著4G/5G無線通訊技術的發展和電子產品的不斷升級換代,目前PCB數據接口傳輸速率已高達10Gbps或25Gbps以上,且信號傳輸速率還在不斷的朝著高速化方向發展。隨著信號傳輸的高速化、高頻化發展,對PCB阻抗控制和信號完整性提出了更高的要求。
對指紋模塊軟硬結合板廠的PCB板上傳輸的數字信號來說,電子工業界應用的包括FR4在內的許多電介質材料,在低速低頻傳輸時一直被認為是均勻的。
當系統總線上電子信號速率達到Gbps級別時,這種均勻性假設不再成立,此時交織在環氧樹脂基材中的玻璃纖維束之間的間隙引起的介質層相對介電常數的局部變化將不可忽視,介電常數的局部擾動將使線路的時延和特征阻抗與空間相關,從而影響高速信號的傳輸。
基于FR4測試基板的測試數據表明,由于微帶線與玻纖束相對位置差異,導致測量所得的傳輸線有效介電常數波動較大,、值之差可以達到△εr=0.4。盡管這些空間擾動看上去較小,它會嚴重影響數據速度為5-10Gbps的差分傳輸線。
在一些高速設計項目中,為了應對玻纖效應對高速信號的影響,我們可以采用zig-zag routing布線技術以減緩玻纖效應的影響。

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