高速PCB布板原則隨著系統設計復雜性和集成度的大規模提高，總線的工作頻率己經達到或者超過50MHz，有的甚至超過100MHz。通常認為如果數字邏輯電路的頻率達到或者超過45MHz~50MHz，而且工作在這個頻率之上的電路己經占到了整個電子系統一定的份量（如1/3），就稱為高速電路。目前世界上約有50%的設計時鐘頻率超過50MHz。將近20%的設計主頻超過120MHz。當系統工作在50MHz時，將產生傳輸線效應和信號的完整性問題；而當系統時鐘達到120MHz時，除非使用高速電路設計，否則基于傳統方法設計的PCB將無法工作。因此，高速電路設計技術已經成為PCB板設計師必須采取的設計手段。在高速板的布局布線中，要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導線的布線是很重要的。為了設計出質量高、造價低的PCB板，應遵循以下原則：①設計好最佳布局②調整好PCB板的走線和焊盤③處理好印制導線的屏蔽與接地④配置好去耦電容⑤選擇好合適的板材與板厚①設計好最佳布局1）以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。2）是要盡可能縮短高頻元器件之間的連線。設法減少高頻元器件的分布參數和相互間的電磁干擾，易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應盡量遠離。由于某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。3）是對于重量超過15g的元器件、應當用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏元件應遠離發熱元件。在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產。②調整好PCB板的走線和焊盤印制導線的布設應盡可能的短，在高頻回路中更應如此；印制導線的拐彎應成圓角，而直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能：當雙面板布線時，兩面的導線應相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生藕合；作為電路的輸入及輸出用的印制導線應盡量避免相鄰平行，以免發生回授，在這些導線之間最好加接地線。保持整塊PCB板上布線密度的大體平衡密度，以控制串擾，局部過密的布線對避免串擾顯然是不利的。導線寬度應以能滿足電氣性能要求而又便于生產為宜，它的最小值以承受的電流大小而定，但最小不宜小于0.2mm，在高密度、高精度的印制線路中，導線寬度和間距一般可取0.3mm；導線寬度在大電流情況下還要考慮其溫升，保持整塊電路板上功耗的大體平衡。如果板材區域冷熱差別太大，信號線極易因板材的熱脹冷縮而斷裂。單面板實驗表明，當銅箔厚度為50um、導線寬度1~1.5mm、通過電流2A時，溫升很小，不會超過3攝氏度。因此，一般選用1~1.5mm寬度導線就可能滿足設計要求而不致引起溫升；印制導線的公共地線應盡可能地粗，可能的話，使用大于2~3mm的線條，這點在帶有微處理器的電路中尤為重要，因為當地線過細時，由于流過的電流的變化，地電位變動，微處理器定時信號的電平不穩，會使噪聲容限劣化；在DIP封裝的IC腳間走線，當兩腳間通過2根線時，焊盤直徑可設為1.3mm、線寬與線距都為0.25mm，當兩腳間只通過1根線時，焊盤直徑可設為1.6mm、線寬與線距都為0.3mm。處理焊盤時，焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。③處理好印制導線的屏蔽與接地印制導線的公共地線，應盡量布置在印制線路板的邊緣部分。在印制線路板上應盡可能多地保留銅箔做地線，這樣得到的屏蔽效果，比一長條地線要好，傳輸線特性和屏蔽作用將得到改善，另外起到了減小分布電容的作用。印制導線的公共地線最好形成環路或網狀，這是因為當在同一塊板上有許多集成電路，特別是有耗電多的元件時，由于圖形上的限制產生了接地電位差，從而引起噪聲容限的降低，當做成回路時，接地電位差減小。另外，接地和電源的圖形盡可能要與數據的流動方向平行，這樣可以較好地抑制噪聲；多層印制線路板可采取其中若干層作屏蔽層，電源層、地線層均可視為屏蔽層，一般地線層和電源層設計在多層印制線路板的內層，信號線設計在外層。⑤選擇好合適的板材與板厚印制線路板一般用覆箔層壓板制成，常用的是覆銅箔層壓板。板材選用時要從電氣性能、可靠性、加工工藝要求、經濟指標等方面考慮，常用的覆銅箔層壓板有覆銅箔酚醛紙質層壓板、覆銅箔環氧紙質層壓板、覆銅箔環氧玻璃布層壓板、覆銅箔環氧酚醛玻璃布層壓板、覆銅箔聚四氟乙烯玻璃布層壓板和多層印制線路板用環氧玻璃布等。由于環氧樹脂與銅箔有極好的粘合力，因此銅箔的附著強度和工作溫度較高，可以在260℃的熔錫中浸焊而無起泡。環氧樹脂浸漬的玻璃布層壓板受潮濕的影響較小。超高頻印制線路最優良的材料是覆銅箔聚四氟乙烯玻璃布層壓板。在有阻燃要求的電子設備上，還要使用阻燃性覆銅箔層壓板，其原理是由絕緣紙或玻璃布浸漬了不燃或難燃性的樹脂，使制得的覆銅箔層壓板，除了具有同類覆銅箔層壓板的相擬性能外，還有阻燃性。印制線路板的厚度應根據印制板的功能及所裝元件的重量、印制板插座規格、印制板的外形尺寸和所承受的機械負荷來決定。多層印制板總厚度及各層間厚度的分配應根據電氣和結構性能的需要以及覆箔板的標準規格來選取，常見的印制線路板厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。EPA控制器PCB板的設計與實現Protel99SE是Protel電路設計軟件系列比較成熟的版本之一，它提供了一系列的電路設計工具、優秀的文件管理系統，以及客戶/服務器電路設計系統。因為本系統試驗板上的最高信號頻率為50MHz，所以涉及到了高速板的設計問題。EPA控制器通信底板PCB圖DI/DO板卡PCB圖在核心板上，電源芯片和Cyclone器件放在板的正面，SDRAM和Flash放到了板的背面；通信底板最終是要固定在鋁盒之中，所以通信底板的背面沒有放置原件。在核心板背面覆地，通信底板的正面和背面均覆地，信號線和數據線線寬選擇為0.254mm和0.1778mm，安全線距最小為0.1778mm。DI/DO板卡是連接在通信底板上的拓展板，在通信地板上設計了與拓展