電子工程師設計PCB(印刷電路板)時，必須遵循走線布線的最佳實踐。這有助于保持PCB信號完整性并減少電磁干擾(EMI)。

最小化串擾

串擾可能發生在單個PCB層上的相鄰走線之間，也可能發生在兩層PCB之間相互平行和垂直的走線之間。當這種情況發生時，來自一條走線的信號會蓋住另一條走線，因為它的振幅比另一條走線更大。 最佳做法是將走線之間的間距保持為走線寬度的3倍。這樣做可以保護70%的電場免受這種干擾。未被解決的串擾會對信噪比產生負面影響，因此最好在設計階段盡早減輕串擾。 一種可以選擇的方法是使用串擾計算器。一旦用戶輸入走線間距、基板高度和源電壓等值，該工具就可以計算出PCB的耦合電壓和串擾系數。這些選項省去了與手動計算所需的較長時間，也避免了可能出現的錯誤。

預期性能

如果測試表明產品的性能屢次達不到預期，工程師可能就需要提高PCB中的信號完整性。有時，此類故障在PCB大規模生產之前就會顯現出來。然而，信號完整性問題可能只有在大規模生產過程中或當客戶開始在現場使用產品時才會被發現。

信號完整性關系到傳輸信號的質量以及信號能否不失真地傳播。信號完整性的問題可能會超出PCB范圍，并引入或產生影響附近設備的EMI。提高信號完整性的工作從原理圖和層設計階段就開始了。此時做出最恰當的決定會影響PCB的性能。 例如，當走線的厚度合適時，就可以防止組件過熱，從而有助于熱管理。這一點正變得越來越重要，尤其是當許多含有PCB的產品變得越來越小的時。

更好的質量

PCB制造商在質量控制方面投入巨資，以確保產品的可靠性。例如，X射線掃描可以以非破壞性的方式識別隱藏的缺陷。X射線檢測技術通常是質量保證的關鍵部分。 不過，關注走線布線為發現問題提供了一種通過目視檢測的選擇，從而可以提高PCB的信號完整性。裝配工人可以更早地發現潛在問題，并在造成大麻煩之前解決它們。 例如，他們應該檢查走線是否有急劇彎曲，這對于高功率或高頻走線來說尤其是個問題。理想情況下，設計人員應保持走線沿直線延伸。如果電路板的設計和預期應用需要走線長度均衡，人們可以尋找延遲線。它們通常看起來像PCB表面上的彎彎曲曲的蛇形走線。

正確放置

3D打印等技術極大地改變了人們設計和制造電子產品的方式。然而，即使3D打印機讓用戶能夠打印電路、減少浪費并提高效率，他們也不應該忽視與走線布線和其他細節相關的最佳實踐。 例如，有策略地放置元件可以減少PCB中的EMI。即使您使用了恰當的走線寬度并檢查了是否有不必要的彎曲，由于某些元器件的位置，仍然可能會出現問題。 舉例來說，由于電感器會產生磁場，因此不應讓它們首尾相連或彼此距離太近。在別無選擇的情況下，應選擇垂直排列以最大限度地減少相互耦合。或者，選擇環形電感器，這種電感器不太可能會引起磁場問題。確保用于連接電感器的走線寬度不超過所需寬度。否則，它們可能會像天線一樣發揮作用，導致不必要的發射。 考慮使用一款高級的設計工具，以便更輕松地遵循與走線布線相關的原則和其他最佳實踐。一些走線設計產品讓用戶可以在2D和3D設計之間切換。對使用高級工具的用戶進行的一項調查發現，他們大約45%的時間都花在3D布線上，從而從實時可視化中獲益。用戶還可以在3D環境中執行特定操作，例如修剪層的焊盤，然后再在實際設計中進行嘗試。

認真對待走線布線

這些都是一些在未來的設計中可行的方法，可以通過關注走線布線來最大限度地減少EMI并優先處理PCB的信號完整性。在設計階段遵循既定原則，可以避免在內部測試或實際使用中出現許多導致PCB性能不佳的問題。 使用可以跟蹤走線的數字項目管理工具也很有幫助，包括跟蹤走線布線決策，這有助于找到所發現的問題的可能根本原因。這些產品也很方便，因為它們通常在云端工作，消除了地理上的限制。

作者：Emily Newton

編輯：黃飛

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