PCB走线为啥不能90度直角？

如今打开各个论坛，大家时常提及高速信号走线拐角角度问题，强调不要直角走线，45 度角或圆弧走线更佳。那实际情况究竟如何呢？

近一二十年，大家才开始纠结 PCB 走线拐角角度。上世纪九十年代初，Intel 主导的 PCI 总线技术开启了 “高速” 系统设计时代。此后，因玩家对 3D 性能渴望，电子设计与芯片制造依摩尔定律发展，IC 制程提高，晶体管开关速度、总线时钟频率加快，信号完整性问题受重视，如 HDMI2.0 传输速率已达 18Gbps。

以前 PCB 拉线较单纯，拉通、捋顺、美观就行，像 HP3456A 六位半万用表电路板就有大量 90° 角走线。但现在不同了。

一、锐角走线不可取

从 PCB DFM 角度，应避免锐角走线。因为导线相交成锐角处会产生 “acid traps” 问题，PCB 制板蚀刻环节，此处易腐蚀过度，导致线路虚断。虽可借助 CAM 350 检测潜在问题，板厂人员也能修复，但可能引发新的信号完整性问题，所以布局时就应避免。

现代 EDA 软件有完善走线选项，合理设置焊盘出线角度、避免导线交叉成锐角等，可防止 “acid traps” 现象。

二、90° 走线有讲究

高频高速信号传输线应避免 90° 拐角走线。理论上，90° 拐角会改变线宽，产生信号反射，额外寄生电容还会造成时延影响。

但实际影响程度因信号类型而异。对高速数字信号，如现在高密高速 PCB 走线宽 4 - 5mil，90° 拐角电容量约 10fF，引起时延累加约 0.25ps，对 100 - psec 上升沿时间的信号影响不大。而高频信号传输线，如为避免集肤效应采用较宽线（如 50Ω 阻抗、100mil 线宽），90° 拐角处线宽约 141mil，寄生电容造成延时约 25ps，影响严重。微波传输线也会因 90° 拐角处阻抗不连续等问题导致性能恶化。

虽单个 90° 拐角对高速数字传输线信号质量影响相对其他因素可能较小，但多个拐角叠加影响不可忽视，且如今高速数字信号传输速率渐高，EDA 软件对 45° 走线支持良好，从工程美学看也应尽量避免 90° 拐角走线，大电流走线铺铜拐角也宜用两个 45° 拐角替换。

三、45° 走线较优选

除射频等特殊信号外，PCB 走线优选 45° 走线。绕等长时，拐角处走线长度至少 1.5 倍线宽，线间距至少 4 倍线宽，以防因寄生电容导致等长不准，现代 EDA 软件可方便设置绕线规则。

四、弧形走线看情况

若非技术规范要求或 rf 微波传输线，一般没必要走弧形线，因高速高密度 PCB 布局中，弧形线后期修线麻烦且费空间。但对于 USB3.1、HDMI2.0 等高速差分信号，可走下圆弧线；RF 微波信号传输线则优先走圆弧线甚至 “45° 外斜切” 线。

五、任意角度走线及新情况

随着电子技术发展，PCB 数据接口传输速率不断提高，对 PCB 阻抗控制和信号完整性要求更高。FR4 等电介质材料在高速传输时均匀性假设不再成立，玻纤束间隙会影响高速信号传输，可采用 zig - zag routing 布线技术应对，Cadence Allegro 相关版本已支持此功能。

总之，PCB 走线角度选择需综合多方面因素考量，以保障信号传输质量和电路板性能。