【硬件小知識】PCB真的不能走直角嗎?
PCB走線應該盡量避免走銳角和直角,這在PCB布線中幾乎是一條人盡皆知的法則,甚至,成為判斷一個設計人員是否為菜鳥的標準。但是,這條規(guī)則背后的理由卻一直無法說清楚。根據(jù)查閱到的資料來看,那么,走線為直角的壞處無非以下三種理由:
走線在直角處寬度變大,即阻抗變大,導致阻抗不連續(xù),造成信號反射,從而影響信號完整性。

直角尖端容易產(chǎn)生放電或者增加電磁輻射。
銅箔直角處會聚集酸性腐蝕液,容易造成銅箔過度腐蝕而出現(xiàn)斷線。
這三個理由,我們一一來分析下是否能站得住腳。首先是阻抗不連續(xù)的問題,傳輸線的直角帶來的寄生電容可以有以下這個經(jīng)驗公式計算:

(C就是指拐角的等效電容(單位:pF),W指走線的寬度(單位:inch),er指介質(zhì)的介電常數(shù)4.3,Z0就是傳輸線的特征阻抗。)
根據(jù)上面這個公式可以知道,一個特征阻抗為50歐姆,寬度為4mil的走線,分布電容大概是0.01pf,所以在不是超高頻的情況下,直角帶來的電容效應幾乎是可以忽略不計的。
然后是尖端放電,存在尖端放電的首要條件是電壓要足夠高,以至于能夠擊穿空氣或電路板的絕緣層,但是沒有幾千上萬伏的電壓是不可能出現(xiàn)這種情況的。關于直角走線會帶來EMI問題,也沒有什么實錘的證據(jù)。
最后是PCB制造的工藝問題,早期PCB生產(chǎn)工藝使用酸性腐蝕液,確實有可能造成尖角處腐蝕過度的問題,但是現(xiàn)在隨著生產(chǎn)工藝進步,早就使用了更先進的腐蝕液和光刻膠,已經(jīng)不存在這個問題了。
總的來說,PCB不能走直角這條規(guī)則并非金科玉律,不能越雷池一步。PCB走直角沒有什么特別的壞處,也沒有什么特別的好處。但由于長期形成的布線習慣和美學觀點導致,有關規(guī)范中依舊存在不能走直線的要求。當然,如果是為了體現(xiàn)特立獨行的性格,走直角是個不錯的選擇,因為不會對你的PCB造成實質(zhì)性傷害。
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