PCB的设计与制造过程中，布线方式对电路板的性能起着至关重要的作用。其中，“避免直角走线”是PCB设计中的一项重要准则。那么，为何PCB不能走直角呢？这背后涉及到信号完整性、电磁干扰以及生产制造等多方面的考量。

信号完整性层面

阻抗不连续引发信号反射

从原理上看，当PCB走线为直角时，传输线的线宽会发生显著变化。在直角处，线宽实际上变为直角的对角长度，相较于正常走线宽度有所增加。而传输线的阻抗与线宽紧密相关，线宽的改变会导致阻抗不连续。这种阻抗不连续会使信号在传输过程中发生反射现象。当信号遇到阻抗变化点时，部分信号会被反射回信号源，就如同光线照射到镜子上会发生反射一样。例如，在高速数字电路中，信号传输速率极快，反射信号与原信号相互叠加，可能会导致信号波形失真，出现过冲、下冲等不良现象，严重影响信号的正确传输，进而可能导致数据传输错误、系统工作不稳定等问题。根据传输线理论，可以通过相关公式计算出因直角走线导致的阻抗变化情况，进而估算反射系数。一般来说，直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间，相应地，反射系数最大可达0.1左右。尽管在某些情况下，这种反射的影响可能相对较小，但在对信号完整性要求极高的电路中，哪怕是微小的反射也可能带来严重后果。

拐角等效为容性负载减缓信号上升

直角走线的拐角处还可等效为传输线上的一个容性负载。这是因为在拐角处，导线的几何形状发生了突变，会导致电场分布发生变化，从而产生额外的电容效应。当信号通过这样的拐角时，这个等效的容性负载会对信号的上升沿产生影响，使其上升时间减缓。简单来说，就像水流通过一个狭窄且突然变宽的管道时，水流速度会受到阻碍一样，信号的上升速度也会因这个容性负载而变慢。例如，对于一个4Mils（密耳，一种长度单位，1Mil=0.0254mm）的50欧姆传输线（介质的介电常数为4.3），一个直角带来的电容量大概为0.0101pF。通过进一步计算可以估算出由此引起的信号上升时间变化量，如T10-90%（信号从10%幅值上升到90%幅值所需的时间）约为0.556ps。虽然这个时间变化量在某些低频电路中可能微不足道，但在高速电路或高频电路中，这种微小的时间延迟可能会积累，从而影响整个电路的时序性能，导致信号之间的同步出现问题。

电磁干扰角度

直角尖端产生EMI

许多人认为直角走线的尖端容易发射或接收电磁波，从而产生电磁干扰。从理论上讲，当电流流经直角尖端时，电荷分布会在尖端处发生聚集，导致电场强度增强。这种不均匀的电场分布容易引发电磁波的辐射。在实际测试中，虽然有观点认为直角走线并不会比直线产生明显得多的EMI，但随着电子设备的集成度越来越高，对电磁兼容性的要求也日益严格，哪怕是微小的EMI源都可能对周围的电路产生影响。尤其是在高频电路中，信号本身的波长较短，更容易受到外界干扰的影响。如果PCB上存在较多直角走线，它们产生的EMI可能会相互叠加，进而对整个电路系统的正常运行造成干扰，影响其他敏感电路的性能，导致设备出现诸如信号失真、通信中断等故障。

生产制造方面

蚀刻过程易产生缺陷

在PCB的制造过程中，蚀刻是形成电路板走线的关键步骤之一。当电路板设计中存在直角走线时，在蚀刻铜层的过程中，直角部分的蚀刻情况会与直线部分有所不同。由于蚀刻液在直角处的流动特性与直线处存在差异，直角的内角部分可能会被过度蚀刻，导致走线在该部位变细甚至断裂；而外角部分则可能蚀刻不足，造成线宽不一致。这种因直角走线在蚀刻过程中产生的缺陷，会严重影响电路板的电气性能和可靠性。例如，在高密度互连电路板中，线路更加精细，对蚀刻精度的要求极高，直角走线带来的蚀刻缺陷可能会导致线路短路、断路等问题，大幅增加产品的次品率，提高生产成本。

影响电路板的机械强度

直角走线还会对电路板的机械强度产生一定影响。在电路板受到外力作用时，直角处由于应力集中，更容易出现断裂或损坏的情况。相比之下，采用平滑的曲线或45°斜角走线能够更好地分散应力，提高电路板的机械可靠性。特别是在一些需要经受振动、冲击等恶劣环境条件的应用场景中，如汽车电子、航空航天等领域，电路板的机械强度至关重要。直角走线带来的潜在机械强度问题可能会导致电路板在使用过程中出现故障，影响整个系统的稳定性和可靠性。

综上所述，无论是从信号完整性、电磁干扰的角度，还是从生产制造的实际需求出发，PCB布线时都应尽量避免直角走线。在现代PCB设计中，工程师们通常会采用45°斜角或圆弧等走线方式来替代直角走线，以提升电路板的性能和可靠性，满足日益增长的电子设备高性能、高可靠性的要求。