什么是PCB走线的3W原则

在设计PCB的时候我们会经常说到3W原则， 它指的是两个PCB走线它们的中心间距不小于3倍线宽，这个W就是PCB走线的宽度。

这样做的目的主要是为了减小走线1和走线2之间的串扰，一般对于时钟信号，复位信号等一些关键信号需要遵循3W原则。

当满足3W原则时，走线间的串扰可减少70%，如果是10W的话串扰可以减少95%。

3W原则也是有条件的，它和走线与参考平面的间距也有关系，比如四层板，六层板，走线与参考平面的间距一般在5mil左右，走线间距遵守3W原则可以有效避免串扰，但是如果是两层板，走线与参考平面间距可能在50mil，为了有效减少串扰，走线间距可能要大于3W。

在对PCB走线串扰进行评估的时候我们一般参考耦合系数，耦合系数越大表示PCB走线间越容易发生串扰，当然串扰还和走线间的耦合长度，信号的频率有关，耦合长度越长越容易发生串扰。

我用软件仿真了一个六层板和一个两层板PCB走线的耦合情况，PCB走线线宽是5mil，中心间距分别为25mil,15mil和10mil，信号上升沿选择的100ps。

下面我们来看下仿真结果：

六层板走线间距为25mil时，也就是中心间距为5W时，耦合系数为1.9，比较小，我们认为走线是OK。

当走线间距为15mil时，也就是中心间距为3W时，耦合系数为5，我们认为走线也是OK的，一般我们在做PCB走线耦合仿真时，耦合系数5%是一个临界值，小于5%我们认为走线是OK，大于5%可能就需要调整走线的间距了。

当间距为10mil时，也就是中心间距为2W时，耦合系数为9.8，我们认为走线有发生串扰的风险需要调整走线的间距。

下面我们来看下两层板的仿真。

间距为25mil时，耦合系数为17.6

间距为15mil时，耦合系数为23.7。

间距为10mil时，耦合系数为28.8。

这几种间距耦合系数都大于5%，就像我们前面说的为了有效减少信号串扰，两层板的关键信号走线间距一般要大于3W。