PCB工程审核需要注意哪些地方？

     此答案由 较多的PCB工程师,他们经常画电脑主板,对Allegro等优秀的工具非常的熟练,但是,非常可惜的是,他们居然很少知道如何进行阻抗控制,如何使用工具进行信号完整性分析。
  如何使用IBIS模型我觉得真正的PCB高手应该还是信号完整性专家,而不仅仅停留在连连线,过过孔的基础上对布通一块板子容易,布好一块好难。   小资料 　　对于电源、地的层数以及信号层数确定后,它们之间的相对排布位置是每一个PCB工程师都不能回避的话题; 　　单板 层的排布一般原则： 　　元件面下面（第二层）为地平面,提供器件屏蔽层以及为顶层布线提供参考平面; 　　所有信号层尽可能与地平面相邻; 　　尽量避免两信号层直接相邻;s 　　主电源尽可能与其对应地相邻; 　　兼顾层压结构对称。
     　　对于母板的层排布,现有母板很难控制平行长距离布线,对于板级 工作频率在50MHZ以上的（50MHZ以下的情况可参照,适当放宽）,建议排布原则： 　　元件面、焊接面为完整的地平面（屏蔽）; 　　无相邻平行布线层; 　　所有信号层尽可能与地平面相邻; 　　关键信号与地层相邻,不跨分割区。
     　　注：具体PCB的层的设置时,要对以上原则进行灵活掌握,在领会以上原则的基础上,根据实际单板的需求,如：是否需要一关键布线层、电源、地平面的分割情况等,确定层的排布,切忌生搬硬套,或抠住一点不放。
   以下为单板层的排布的具体探讨： 　　*四层板,优选方案1,可用方案3 方案 电源层数 地层数 信号层数 1 2 3 4 1 1 1 2 S G P S 2 1 2 2 G S S P 3 1 1 2 S P G S 　方案1 此方案四层PCB的主选层设置方案,在元件面下有一地平面,关键信号优选布TOP层;至于层厚设置,有以下建议： 　　满足阻抗控制芯板（GND到POWER）不宜过厚,以降低电源、地平面的分布阻抗;保证电源平面的去藕效果;为了达到一定的屏蔽效果,有人试图把电源、地平面放在TOP、BOTTOM层,即采用方案2： 　　此方案为了达到想要的屏蔽效果,至少存在以下缺陷： 　　电源、地相距过远,电源平面阻抗较大 　　电源、地平面由于元件焊盘等影响,极不完整 　　由于参考面不完整,信号阻抗不连续 　　实际上,由于大量采用表贴器件,对于器件越来越密的情况下,本方案的电源、地几乎无法作为完整的参考平面,预期的屏蔽效果很难实现;方案2使用范围有限。
    但在个别单板中,方案2不失为最佳层设置方案。 　　以下为方案2使用案例; 　　案例（特例）：设计过程中,出现了以下情况： 　　　　A、整板无电源平面,只有GND、PGND各占一个平面; 　　　　B、整板走线简单,但作为接口滤波板,布线的辐射必须关注; 　　　　C、该板贴片元件较少,多数为插件。
     　　分析： 　　　　　　１、由于该板无电源平面,电源平面阻抗问题也就不存在了; 　　　　　　２、由于贴片元件少（单面布局）,若表层做平面层,内层走线,参考平面的完整性基本得到保证,而且第二层可铺铜保证少量顶层走线的参考平面; 　　　　　　３、作为接口滤波板,PCB布线的辐射必须关注,若内层走线,表层为GND、PGND,走线得到很好的屏蔽,传输线的辐射得到控制; 　　鉴于以上原因,在本板的层的排布时,决定采用方案2,即：GND、S1、S2、PGND,由于表层仍有少量短走线,而底层则为完整的地平面,我们在S1布线层铺铜,保证了表层走线的参考平面;五块接口滤波板中,出于以上同样的分析,设计人员决定采用方案2,同样不失为层的设置经典。
     　　列举以上特例,就是要告诉大家,要领会层的排布原则,而非机械照搬。 　　方案3：此方案同方案1类似,适用于主要器件在BOTTOM布局或关键信号底层布线的情况;一般情况下,限制使用此方案; 　　*六层板：优选方案3,可用方案1,备用方案2、4对于六层板,优先考虑方案3,优选布线层S2,其次S3、S1。
    主电源及其对应的地布在4、5层,层厚设置时,增大S2-P之间的间距,缩小P-G2之间的间距（相应缩小G1-S2层之间的间距）,以减小电源平面的阻抗,减少电源对S2的影响; 　　在成本要求较高的时候,可采用方案1,优选布线层S1、S2,其次S3、S4,与方案1相比,方案2保证了电源、地平面相邻,减少电源阻抗,但S1、S2、S3、S4全部裸露在外,只有S2才有较好的参考平面; 　　对于局部、少量信号要求较高的场合,方案4比方案3更适合,它能提供极佳的布线层S2。
     　　*八层板：优选方案2、3、可用方案1 　　对于单电源的情况下,方案2比方案1减少了相邻布线层,增加了主电源与对应地相邻,保证了所有信号层与地平面相邻,代价是：牺牲一布线层;对于双电源的情况,推荐采用方案3,方案3兼顾了无相邻布线层、层压结构对称、主电源与地相邻等优点,但S4应减少关键布线;方案4：无相邻布线层、层压结构对称,但电源平面阻抗较高;应适当加大3-4、5-6,缩小2-3、6-7之间层间距; 　　方案5：与方案4相比,保证了电源、地平面相邻;但S2、S3相邻,S4以P2作参考平面;对于底层关键布线较少以及S2、S3之间的线 间窜扰能控制的情况下此方案可以考虑; 　　*十层板：推荐方案2、3、可用方案1、4 　　方案3：扩大3-4与7-8各自间距,缩小5-6间距,主电源及其对应地应置于6、7层;优选布线层S2、S3、S4,其次S1、S5;本方案适合信号布线要求相差不大的场合,兼顾了性能、成本;推荐大家使用;但需注意避免S2、S3之间平行、长距离布线; 　　方案4：EMC效果极佳,但与方案3比,牺牲一布线层;在成本要求不高、EMC指标要求较高、且必须双电源层的关键单板,建议采用此种方案;优选布线层S2、S3,对于单电源层的情况,首先考虑方案2,其次考虑方案1。
    方案1具有明显的成本优势,但相邻布线过多,平行长线难以控制; 　　*十二层板：推荐方案2、3,可用方案1、4、备用方案5 　　以上方案中,方案2、4具有极好的EMC性能,方案1、3具有较佳的性价比; 　　对于14层及以上层数的单板,由于其组合情况的多样性,这里不再一一列举。
    大家可按照以上排布原则,根据实际情况具体分析。 　　以上层排布作为一般原则,仅供参考,具体设计过程中大家可根据需要的电源层数、布线层数、特殊布线要求信号的数量、比例以及电源、地的分割情况,结合以上排布原则灵活掌握 　　6层板以后的各个方案在哪? 　　 　　6层和8层来了 　　*六层板,优选方案3,可用方案1,备用方案2、4 方案 电源 地 信号 1 2 3 4 5 6 1 1 1 4 S1 G S2 S3 P S4 2 1 1 4 S1 S2 G P S3 S4 3 1 2 3 S1 G1 S2 G2 P S3 4 1 2 3 S1 G1 S2 G2 P S3 　　*八层板：优选方案2、3、可用方案1 方案 电源 地 信号 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 2 5 S1 G1 S2 S3 P S4 G2 S5 2 1 3 4 S1 G1 S2 G2 P S3 G3 S4 3 2 2 4 S1 G1 S2 P1 G2 S3 P2 S4 4 2 2 4 S1 G1 S2 P1 P2 S3 G3 S4 5 2 2 4 S1 G1 P1 S2 S3 G2 P2 S4 EMC问题 　　在布板的时候还应该注意EMC的抑制哦！！这很不好把握,分布电容随时存在！！ 　如何接地! 　　PCB设计原本就要考虑很多的因素,不同的环境需要考虑不同的因素。
    另外,我不是PCB工程师,经验并不丰富:))) 　　地的分割与汇接 　　接地是抑制电磁干扰、提高电子设备EMC性能的重要手段之一。正确的接地既能提高产品抑制电磁干扰的能力,又能减少产品对外的EMI发射。
   　　接地的含义 　　电子设备的“地”通常有两种含义：一种是“大地”（安全地）,另一种是“系统基准地”（信号地）。  接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。
  “接大地”就是以地球的电位为基准,并以大地作为零电位,把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连接。 　　把接地平面与大地连接,往往是出于以下考虑： 　　A、提高设备电路系统工作的稳定性; 　　B、静电泄放; 　　C、为*作人员提供安全保障。
     　　接地的目的 　　A、安全考虑,即保护接地; 　　B、为信号电压提供一个稳定的零电位参考点（信号地或系统地）; 　　C、屏蔽接地。 　　基本的接地方式 　　电子设备中有三种基本的接地 方式：单点接地、多点接地、浮地。
   　　单点接地 　　单点接地是整个系统中,只有一个物理点被定义为接地参考点,其他各个需要接地的点都连接到这一点上。   　　单点接地适用于频率较低的电路中（1MHZ以下）。
  若系统的工作频率很高,以致工作波长与系统接地引线的长度可比拟时,单点接地方式就有问题了。当地线的长度接近于1/4波长时,它就象一根终端短路的传输线,地线的电流、电压呈驻波分布,地线变成了辐射天线,而不能起到“地”的作用。
     　　为了减少接地阻抗,避免辐射,地线的长度应小于1/20波长。在电源电路的处理上,一般可以考虑单点接地。对于大量采用的数字电路的PCB,由于其含有丰富的高次谐波,一般不建议采用单点接地方式。
   　　多点接地 　　多点接地是指设备中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引线的长度最短。   　　多点接地电路结构简单,接地线上可能出现的高频驻波现象显著减少,适用于工作频率较高的（>10MHZ）场合。
  但多点接地可能会导致设备内部形成许多接地环路,从而降低设备对外界电磁场的抵御能力。在多点接地的情况下,要注意地环路问题,尤其是不同的模块、设备之间组网时。  地线回路导致的电磁干扰： 　　理想地线应是一个零电位、零阻抗的物理实体。
  但实际的地线本身既有电阻分量又有电抗分量,当有电流通过该地线时,就要产生电压降。地线会与其他连线（信号、电源线等）构成回路,当时变电磁场耦合到该回路时,就在地回路中产生感应电动势,并由地回路耦合到负载,构成潜在的EMI威胁。
     　　浮地 　　浮地是指设备地线系统在电气上与大地绝缘的一种接地方式。 　　由于浮地自身的一些弱点,不太适合一般的大系统中,其接地方式很少采用 　　关于接地方式的一般选取原则： 　　对于给定的设备或系统,在所关心的最高频率（对应波长为）入上,当传输线的长度L〉入,则视为高频电路,反之,则视为低频电路。
    根据经验法则,对于低于1MHZ的电路,采用单点接地较好;对于高于10MHZ,则采用多点接地为佳。对于介于两者之间的频率而言,只要最长传输线的长度L小于/20　入,则可采用单点接地以避免公共阻抗耦合。
   　　对于接地的一般选取原则如下： 　　　　（1）低频电路（10MHZ）,建议采用多点接地; 　　　　（3）高低频混合电路,混合接地 。  。