老硬件工程师经验：MIPI线 & PCB布线的技巧

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技术干货，是老工程师花了很多年的时间，在一次次的实践中总结下来的。

说是省下新手约（严谨）365天的试错时间，不过分吧

下文顺序：MIPI信号走线相关要求、各类信号布线注意事项

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MIPI信号走线相关要求

MIPI总线在目前的移动设备手机/平板的LCD或者Camera应用的十分广泛。

+ Z7 ?6 q/ d& j. `7 {以下是MIPI信号走线规则一些Checklist

1.阻抗要求：

MIPI的差分线阻抗控制标准是100Ω；

误差不能大于±10%；

走线避免直角，以免产生反射，影响高速传输性能；

2.参考层：

MIPI信号线下方一定要有参考层（推荐用地层），且一定要保证参考层的连续性。

即：在MIPI信号线下方的参考层不能被分割或有间隙，不能被其它走线截断

最好是有一整片的地层，如果做不到，至少要保证MIPI信号线下方的参考层比MIPI信号层每边要宽4W以上（W即MIPI信号线走线宽度）；

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3.等长：

MIPI线对之间的长度误差要控制在10mil以内（严格控制等长误差在5mil以内）。

线对与线对之间的长度误差控制在100mil以内；

等长是为了保证两个差分信号能同时到达接收端。

在做等长时，要注意对称性，绕蛇形线时不能太密集，应为4W，等长尽量在焊盘附近解决，以倒角形式来走线，不能随意改变线宽和线距；

4.对称性：

MIPI线始终保持等长和等距。

对称是为了保证走线阻抗一致，减少反射。对称性不好会使信号失真，导致不稳定或无图；

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5.等距：

在MIPI走线时，一般要保证DP/DN在走线的过程中保持等距，保证一定的耦合程度，在走线时，线对之间要保持2W的距离；

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6.远离干扰：

MIPI线对之间要保持至少2W以上的间距，MIPI信号线应远离其它高速、高频信号（并行数据线、时钟线等），至少保持3W以上的距离且绝不能平行走线。

对开关电源这一类的干扰源更应远离。

7.过孔：

MIPI信号线尽量不要打过孔，如有过孔则线对上的两根线都要有（保持对称性），信号线换层后参考层也要在靠近信号线的过孔处打孔换层。

MIPI差分走线的设计中最重要的规则就是匹配线长，其它的规则都可以根据设计要求和实际应用灵活处理。

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各类信号布线注意事项

1.差分信号

高速串行总线的普及，使得单板上差分信号越来越多，对高速差分信号的处理主要有以下布线要求：

• 各类差分线的阻抗要求是不同的，根据设计要求，通过阻抗计算软件计算出差分阻抗和对应的线宽间距，并设置到约束管理器。
• 差分线通过互相耦合来减少共模干扰，在条件许可的情况下要尽可能平行布线，两根线中线不能有过孔或其他信号。
• 差分对需要严格控制相位，所以对内需要严格控制等长。
• 为减少损耗，高速差分线换层时可以在换层孔的附近添加过孔。
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2.高速总线

DDR FSB等高速总线的共同特征就是一般都分为数据、地址、时钟、控制、命令等不同种类的信号，并且有相应的时序操作关系。

在布线的时候需要考虑对这些种类进行区分，并了解时序要求进行等长控制。

对高速总线的处理主要体现在以下几点：

1.阻抗控制：

各类总线的阻抗要求略有不同，可以根据设计要求，通过阻抗计算软件来计算出相应的阻抗设计方案。

2.同组同层：

同一组信号需要走在一起，条件允许的情况下，尽量走在同一层，这样使得同一组信号的周围环境也会比较相似，包括过孔的长度和过孔的STUB也是一致的，在控制时序的时候也相对比较容易些。

同时同组同层也是串扰控制的需要。

3.时序等长：

按照时序要求做等长控制。

7 h; q  m/ [  I3.时钟线

时钟的处理方法也是在PCB布线时需要特别重视的。

有经验的设计工程师会在一开始就理清时钟线，明确各种时钟之间的关系，布线的时候就能处理得更好。

并且时钟信号也经常是emc设计的难点，需要过EMC测试指标的项目要尤其注意。

时钟线除了常规的阻抗控制和等长要求外，还需要注意以下问题：

• 时钟线尽量选择优选布线层。
• 时钟信号尽量不要跨份额，更不要沿着分割区布线。
• 注意时钟信号与其他信号的间距，至少满足3W。
• 有EMC要求的设计，较长的时钟线尽量选择内层布线。
• 注意时钟信号的端接匹配
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4.模拟信号

模拟信号的主要特点是抗干扰性差，布线时主要考虑对模拟信号的保护。

对模拟信号的处理主要体现在以下几点：

• 为增加其抗干扰能力，走线要尽量短。
• 部分模拟信号可以放弃阻抗要求，走线可以适当加粗。
• 限定布线区域，尽量在模拟区域内完成布线，远离数字信号。
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8 j( J/ v8 J2 e$ u5.接口信号

常见的接口有RJ-45、USB、HDMI等，有高速的也有低速的，在此举一个最常见的接口，网口的处理方式。

在布线方面除了需要遵循高速差分的布线原则外还需要注意：

• RJ-45本身接机壳地（保护地PGND）,此地平面要从变压器下面开始与单板内部数字地隔离，变压器中间对应的所有层建议掏空。
• 所有外来信号都不得在变压器下方布线，更不允许信号从初、次级中间穿过。
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文章名称：PCB走线规则与各类信号布线注意事项

文章作者：攻城狮晨哲

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