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指紋識別軟硬結(jié)合板廠的PCB走線角度選擇，到底該不該90°？

文章來源：作者：何琴查看手機(jī)網(wǎng)址

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人氣：2674發(fā)布日期：2021-07-26 07:09【大中小】

指紋模塊軟硬結(jié)合板廠的PCB走線角度該怎樣設(shè)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(jié)于pcb走線的拐角角度，也就是近十幾二十年的事情。上世紀(jì)九十年代初，PC界的霸主Intel主導(dǎo)定制了PCI總線技術(shù)。

（很感謝Intel發(fā)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(dāng)時也次體驗到了古墓麗影勞拉的風(fēng)采，還有暴爽的飛車2、經(jīng)典的雷神之錘等等，回想起來，正是有了3D游戲等多媒體應(yīng)用的市場需求，才促進(jìn)了PC的技術(shù)的發(fā)展，包括后來的互聯(lián)網(wǎng)及智能手機(jī)的普及。）

似乎從PCI接口開始，我們開始進(jìn)入了一個“高速”系統(tǒng)設(shè)計的時代。

20世紀(jì)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(yīng)的電子設(shè)計和芯片制造技術(shù)能夠按照摩爾定律往前發(fā)展，由于IC制程的工藝不斷提高，IC的晶體管開關(guān)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(xiàn)在人們對4K高清家庭影音視頻的需求，HDMI2.0傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率已經(jīng)達(dá)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(dú)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(guān)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(yōu)缺點。

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(yīng)該優(yōu)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(xiàn)等長不準(zhǔn)的情況。現(xiàn)代的EDA軟件的繞線規(guī)則都可以很方便的設(shè)置相關(guān)的繞線規(guī)則。

以 arc 弧形走線

如果不是技術(shù)規(guī)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(jié)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(fèi)空間。

對于類似USB3.1或HDMI2.0這樣的高速差分信號，個人認(rèn)為還是可以走下圓弧線裝下bi的，O(∩_∩)O~
當(dāng)然，對于RF微波信號傳輸線，還是優(yōu)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(shù)的發(fā)展和電子產(chǎn)品的不斷升級換代，目前PCB數(shù)據(jù)接口傳輸速率已高達(dá)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(fā)展。隨著信號傳輸?shù)母咚倩?、高頻化發(fā)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(jié)合板廠的PCB板上傳輸?shù)臄?shù)字信號來說，電子工業(yè)界應(yīng)用的包括FR4在內(nèi)的許多電介質(zhì)材料，在低速低頻傳輸時一直被認(rèn)為是均勻的。
當(dāng)系統(tǒng)總線上電子信號速率達(dá)到Gbps級別時，這種均勻性假設(shè)不再成立，此時交織在環(huán)氧樹脂基材中的玻璃纖維束之間的間隙引起的介質(zhì)層相對介電常數(shù)的局部變化將不可忽視，介電常數(shù)的局部擾動將使線路的時延和特征阻抗與空間相關(guān)，從而影響高速信號的傳輸。

基于FR4測試基板的測試數(shù)據(jù)表明，由于微帶線與玻纖束相對位置差異，導(dǎo)致測量所得的傳輸線有效介電常數(shù)波動較大，、值之差可以達(dá)到△εr=0.4。盡管這些空間擾動看上去較小，它會嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)速度為5-10Gbps的差分傳輸線。

在一些高速設(shè)計項目中，為了應(yīng)對玻纖效應(yīng)對高速信號的影響，我們可以采用zig-zag routing布線技術(shù)以減緩玻纖效應(yīng)的影響。

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