关于PCB走线角度的规范问题

现在但凡打开SoC原厂的PCB Layout Guide，都会提及到高速信号的走线的拐角角度问题，都会说高速信号不要以直角走线，要以45度角走线，并且会说走圆弧会比45度拐角更好。

事实是不是这样？PCB走线角度该怎样设置，是走45度好还是走圆弧好？90度直角走线到底行不行？这是老wu经常看见广大 PCB Layout 拉线菌热议的话题。

大家开始纠结于pcb走线的拐角角度，也就是近十几二十年的事情。上世纪九十年代初，PC界的霸主Intel主导定制了PCI总线技术。

似乎从PCI接口开始，我们开始进入了一个“高速”系统设计的时代。

20世纪90年代以后，正是有了一帮类似老wu这样的玩家对3D性能的渴望，使得相应的电子设计和芯片制造技术能够按照摩尔定律往前发展，由于IC制程的工艺不断提高，IC的晶体管开关速度也越来越快，各种总线的时钟频率也越来越快，信号完整性问题也在不断的引起大家的研究和重视。比如现在人们对4K高清家庭影音视频的需求，HDMI2.0传输标准速率已经达到了 18Gbps ！！！

在我诞生之前，pcb拉线菌应该还是比较单纯的同学，把线路拉通，撸顺，整洁美观即可，不用去关注各种信号完整性问题。比如下图所示的 HP 经典的 HP3456A 六位半万用表的电路板所示，大量的90°角走线。

HP3456A 没有泪滴，几乎是故意走的直角（某些地方本来一个斜角走完，它偏要连续走几个直角），绝大多数地方没有铺铜。

右上角，拐直角不止，线宽还变小了？

直角、搭桥、铺铜，模拟就真的不能铺铜吗？

直角，45度斜线，任意角度斜线，方焊盘，圆焊盘，唯独不见泪滴

高速信号线拐一下90°真的会怀孕？狮屎是不是这样的？老wu这里以自己肤浅的撸线姿势，跟大家探讨一下关于高频/高速信号的走线拐角角度问题。我们从锐角到直角、钝角、圆弧一直到任意角度走线，看看各种走线拐角角度的优缺点。

PCB 能不能以锐角走线

PCB能不能以锐角走线，答案是否定的，先不管以锐角走线会不会对高速信号传输线造成负面影响，单从PCB DFM方面，就应该避免出现锐角走线的情形。

因为在PCB导线相交形成锐角处，会造成一种叫酸角“acid traps”的问题，啥？酸豆角？好吧，老wu挺喜欢酸豆角拌面，但是这里的pcb上的酸角却是个令人讨厌的东西。在pcb制板过程中，在pcb线路蚀刻环节，在“acid traps”处会造成pcb线路腐蚀过度，带来pcb线路虚断的问题。

虽然，我们可以借助CAM 350 进行DFF Audit自动检测出“acid traps”潜在问题，避免在PCB在制造产生时产生加工瓶颈，如果PCB板厂工艺人员检测到有酸角(acid trap)存在，他们将简单地贴一块铜到这个缝隙中。

好吧，老wu觉得，很多板厂的工程人员他们其实并不懂layout的，他们只是从PCB工程加工的角度进行了修复酸角(acid trap)的问题，但这种修复会不会带来进一步的信号完整性问题便不得而知了，所以我们在layout是就应该从源头去尽量避免产生酸角(acid trap)。

怎样避免拉线时出现锐角，造成acid trap DFM 问题？现代的EDA设计软件(如Cadence Allegro、Altium Designer等)都带有了完善的Layout走线选项，我们在layout走线是，灵活运用这些辅助选项，可以极大的避免我们在layout时产生产生“acid trap”现象

焊盘的出线角度设置 避免导线与焊盘形成锐角角度的夹角

利用 Cadence Allegro 的 Enhanced Pad Entry 功能能够让我们在layout时尽可能的避免导线与焊盘在出线时形成夹角，避免造成“acid traps”DFM问题。

避免两条导线交叉形成锐角夹角

灵活应用 Cadence Allegro 布线时切换 ” toggle “ 选项，可以避免导线拉出T型分支时形成锐角夹角，避免造成“acid traps”DFM问题。

pcb layout能不能以90°走线

高频高速信号传输线应避免以90°的拐角走线，是各种PCB Design Guide中极力要求的，因为高频高速信号传输线需要保持特性阻抗一致，而采用90°拐角走线，在传输线拐角处，会改变线宽，90°拐角处线宽约为正常线宽的 1.414倍，由于线宽改变了，就会造成信号的反射，同时，拐角处的额外寄生电容也会对信号的传输造成时延影响。

当然，当信号沿着均匀互连线传播时，不会产生反射和传输信号的失真，如果均匀互连线上有一个90°拐角会，则会在拐角处造成pcb传输线宽的变化，根据相关电磁理论计算得出，这肯定会带来信号的反射影响。

理论上是这样，老wu催牛逼时也会列举各种理论，但理论终究是理论，实际情况90°拐角对高速信号传输线造成的影响是否是举足轻重的呢？

打个比方，比如王失聪同学（这里的王同学纯属老wu为了剧情需要虚构出来的，肯定没有哪位亲生父亲会为自己的儿子取这样的名字吧，如有雷同，纯属荣幸，O(∩_∩)O~）带着他们家的二哈和女票去打火锅，看到路边掉了一百块钱，你说他捡还是不捡？

捡起这一百块，理论上会使得王失聪的个人财富又增长了一百块，但是对于随便找个女票啪啪啪刷卡买豪车如买白菜的王同学来说，可以完全无视，而对于老wu来说，这可是巨款呐，我一般都会冲过去假装系鞋带的…

所以，90°拐角对高速信号传输线会有负面影响，理论上是一定的，但是这种影响是不是致命的？90°拐角对于高速数字信号和高频微波信号传输线的影响是不是一样的？

对于高速数字信号来说，90°拐角对高速信号传输线会造成一定的影响，对于我们现在高密高速pcb来说，一般走线宽度为4-5mil，一个90°拐角的电容量大约为10fF，经测算，此电容引起的时延累加大约为0.25ps，所以，5mil线宽的导线上的90°拐角并不会对现在的高速数字信号（100-psec上升沿时间）造成很大影响。