Vanliga regler för PCB-routing | PCBasic

1. Längdkontroll vid routing

Längdkontroll är en nyckelfaktor i kretskortsdesign. På PCBasic ser våra ingenjörer alltid till att spåren hålls så korta som möjligt för att minimera potentiella störningar orsakade av för långa längder. För kritiska signalspår, såsom klocksignaler eller höghastighetsdifferentialsignaler, rekommenderar vi att motsvarande oscillator eller drivrutin placeras mycket nära målenheten för att säkerställa signalintegritet och stabilitet.

2. Riktningskontroll vid routing

Vid routing av flerskiktade kretskort bör routingsriktningen för intilliggande lager vara ortogonal i förhållande till varandra. Detta bidrar till att minska överhörning mellan signaler som körs på intilliggande lager. PCBasics avancerade auto-routingoptimering och signalintegritetsverifieringssystem säkerställer att ortogonala routingsmönster bibehålls korrekt för att uppnå optimal EMC-prestanda.

3. Regler för avfasning

Vid kretskortsdesign bör skarpa hörn och räta vinklar undvikas. Sådana strukturer kan orsaka onödig elektromagnetisk strålning och leda till dålig tillverkningsbarhet under produktionen. PCBasics DFM-granskningsprocess (Design for Manufacturability) upptäcker och optimerar automatiskt dessa områden för att förbättra både signalprestanda och produktionsutbyte.

4. Detektering av öppen loop i routing

Dinglande eller öppna spår är generellt sett inte tillåtna. Dessa kan skapa en "antenneffekt", vilket ökar känsligheten för EMI (elektromagnetisk störning). PCBasic använder ERC (Electrical Rule Check) och DFM-inspektion för att säkerställa att inga öppna slingor finns före tillverkning, vilket förhindrar potentiella tillförlitlighetsproblem.

5. Försök att undvika självloop-routing

Konstruktörer bör undvika självloopande spår över olika lager. I flerskiktskort kan signalspår lätt bilda slutna loopar om de dirigeras felaktigt, vilket leder till strålningsstörningar. PCBasics layoutverifieringsverktyg kan effektivt upptäcka och korrigera sådana problem med självloopande routing före tillverkning.

6. Regler för jordslinga

Enligt den minimala loopregeln bör looparean som bildas av ett signalspår och dess returväg vara så liten som möjligt. Mindre loopar avger mindre extern strålning och är mindre känsliga för externa störningar. PCBasics signalreturvägsanalys säkerställer kompakta och välkontrollerade loopgeometrier.

7. Regler för integriteten hos kraft- och marklager

I områden med täta vias måste man vara uppmärksam på att förhindra segmentering av kraft- eller jordplan orsakad av viakluster. Plansegmentering äventyrar referenslagren och förstorar signalslingor, vilket ökar EMI. PCBasics ingenjörer tillämpar EMI-undertryckningsdesignregler och jordsömmande vias för att bibehålla ett stabilt referensplan.

8. 3W-regeln

För att minska överhörning mellan signalspår måste avståndet vara tillräckligt. När avståndet från centrum till centrum mellan intilliggande spår är minst tre gånger spårbredden (3W), kommer cirka 70 % av det elektriska fältet inte att störa. För ännu bättre isolering – upp till 98 % – kan ett avstånd på 10 W användas. PCBasics routingsystem tillämpar automatiskt 3W/10W-regler under höghastighetslayoutdesign.

9. Skyddsskydd

Skärmskydd hjälper till att minimera loopområden för viktiga signaler, särskilt högfrekventa, klock- och synkroniseringssignaler. För extremt känsliga spår använder PCBasics ingenjörer jordskärmning eller koaxialkabeldesign, och isolerar signalledningar med jordade koppartrådar på alla sidor (topp, botten, vänster, höger). Korrekt jordning av skärmlagret till huvudjordplanet säkerställs alltid.

10. Regler för impedansmatchningskontroll

Spår inom samma signalnätverk bör bibehålla en konsekvent bredd för att säkerställa en jämn impedans. Plötsliga breddvariationer kan orsaka signalreflektioner i höghastighetskretsar. PCBasics verktyg för impedanskontroll och simulering hjälper till att upprätthålla enhetlighet. I oundvikliga fall, såsom områden med kontaktbrytning eller BGA-fanouts, minimeras de inkonsekventa spårsektionerna i längd.

11. Regler för överlappande kraft- och jordlager

Olika effektplan bör undvika överlappning i samma lagerstackområde för att minimera koppling och störningar mellan matningskällor – särskilt när spänningarna skiljer sig mycket åt. Om överlappning är oundviklig rekommenderar PCBasic att man sätter in ett mellanliggande jordplan för skärmning.

12. 20H-principen

För att undertrycka kantstrålning bör effektplanet dras tillbaka i förhållande till jordplanets kant. Med H (den dielektriska tjockleken mellan effekt och jord) som enhet:

•  En 20H-retraktion begränsar cirka 70 % av det elektriska fältet till jordplanet.

•  En 100H-retraktion begränsar cirka 98 %.

På PCBasic tillämpar vårt höghastighets-PCB-designteam 20H-regeln i stack-up-design för att förbättra EMC-prestanda och signalintegritet, särskilt för RF-, kommunikations- och fordons-PCB:er.