今天深亞電子和大家一起分享一下，PCB規(guī)劃、布局和走線的設(shè)計(jì)技巧。在開始布線之前，應(yīng)仔細(xì)分析設(shè)計(jì)并仔細(xì)設(shè)置工具軟件，這將使設(shè)計(jì)更加合規(guī)。

1 確定PCB的層數(shù) 電路板的尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計(jì)之初就確定。布線層數(shù)和疊層方式將直接影響走線的布線和阻抗。電路板的尺寸有助于確定疊層和走線寬度，以實(shí)現(xiàn)所需的設(shè)計(jì)效果。目前多層板的成本差異較小，最好在設(shè)計(jì)之初使用更多的電路層并均勻分布銅。

2 設(shè)計(jì)規(guī)則和約束 要成功完成布線任務(wù)，布線工具需要在正確的規(guī)則和約束下工作。對所有有特殊要求的信號線進(jìn)行分類，每個信號類都應(yīng)該有一個優(yōu)先級，優(yōu)先級越高，規(guī)則越嚴(yán)格。與走線寬度、最大過孔數(shù)量、平行度、信號線之間的交互以及層限制相關(guān)的規(guī)則對布線工具的性能有很大影響。 仔細(xì)考慮設(shè)計(jì)要求是成功布線的重要一步。

3 組件布局 在優(yōu)化裝配期間，可制造性設(shè)計(jì) (DFM) 規(guī)則對組件布局施加約束。如果裝配部門允許組件移動，則可以對電路進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，以便更輕松地進(jìn)行自動布線。您定義的規(guī)則和約束會影響布局設(shè)計(jì)。自動布線工具一次只考慮一個信號。通過設(shè)置走線的約束條件和設(shè)置信號線可以走線的層數(shù)，就可以按照設(shè)計(jì)者的設(shè)想完成走線工具的布線。

例如，對于電源線的布局： ①在PCB布局中，電源退耦電路應(yīng)設(shè)計(jì)在各個相關(guān)電路附近，而不是電源部分，否則會影響旁路效果會在電源線與地線上流過脈動電流，造成干擾。 ②電路內(nèi)部的供電方向，宜采用末級到前級供電，該部分電源濾波電容應(yīng)靠近末級布置； ③對于某些主電流通道，如果在調(diào)試和測試過程中要斷開或測量電流，布局時應(yīng)在印制導(dǎo)線上布置電流缺口。 另外，盡可能注意穩(wěn)壓電源在單獨(dú)的印制板上的布局。當(dāng)電源與電路共用印制板時，在布局時，應(yīng)避免穩(wěn)壓電源與電路元件的混合布置或電源與電路合用地線。因?yàn)檫@種布線不僅容易產(chǎn)生干擾，而且在維護(hù)時也不能斷開負(fù)載，只能剪掉部分印制線，從而損壞印制板。

4 扇出設(shè)計(jì) 在扇出設(shè)計(jì)階段，表面貼裝器件的每個引腳都應(yīng)至少有一個過孔，以便電路板可用于層間連接、在線測試和需要更多連接時的電路再加工。 為了讓自動布線工具發(fā)揮最大的效率，需要盡可能使用最大的過孔尺寸和印刷線，間隔設(shè)置為50mil最理想。使用使布線路徑數(shù)量最大化的過孔類型。經(jīng)過仔細(xì)考慮和預(yù)測，電路在線測試的設(shè)計(jì)可以在設(shè)計(jì)的早期進(jìn)行，在生產(chǎn)過程的后期實(shí)現(xiàn)。 過孔扇出的類型根據(jù)布線路徑和電路在線測試確定。電源和接地也會影響布線和扇出設(shè)計(jì)。

5 關(guān)鍵信號和手動布線處理 手動布線是現(xiàn)在和未來PCB設(shè)計(jì)中的一個重要過程，手動布線有助于自動布線工具完成布線工作。 通過手動對選定的網(wǎng)絡(luò)（net）進(jìn)行布線并固定，可以形成一條可用于自動布線的路徑。 首先手動或結(jié)合自動布線工具布線關(guān)鍵信號。接線完成后，由相關(guān)工程技術(shù)人員對這些信號布線進(jìn)行檢查，檢查通過時，固定這些線并開始自動布線其余信號。 由于地線中存在阻抗，會給電路帶來常見的阻抗干擾。因此，在接線時，不要隨意連接任何帶有接地符號的點(diǎn)，這樣可能會造成有害耦合，影響電路的工作。

在較高頻率下，導(dǎo)線的感抗將比導(dǎo)線本身的電阻大幾個數(shù)量級。這時，即使只有很小的高頻電流流過導(dǎo)線，也會產(chǎn)生一定的高頻電壓降。因此，對于高頻電路，PCB布局應(yīng)盡可能緊湊，走線盡可能短。 印制線之間存在互感和電容。當(dāng)工作頻率較高時，會對其他部分產(chǎn)生干擾，稱為寄生耦合干擾。

可以采取的抑制方法有： ①盡可能縮短各級之間的信號走線； ②按信號順序排列各級電路，防止各級信號線相互交叉； ③相鄰兩塊面板的導(dǎo)線應(yīng)垂直或水平。交叉，不平行； ④信號線在板內(nèi)平行布置時，應(yīng)盡量分開一定距離，或用地線和電源線分開，以達(dá)到屏蔽的目的。

6 自動布線 關(guān)鍵信號的走線需要考慮在走線的時候控制一些電參數(shù)，比如減少分布電感等。在了解了自動走線工具的輸入?yún)?shù)以及輸入?yún)?shù)對走線的影響之后，自動走線的質(zhì)量在一定程度上是可以保證的。 自動布線信號時應(yīng)使用通用規(guī)則。通過設(shè)置約束和無布線區(qū)域來限制給定信號使用的層數(shù)和使用的過孔數(shù)量，布線工具可以根據(jù)工程師的設(shè)計(jì)思維自動布線。設(shè)置約束并應(yīng)用創(chuàng)建的規(guī)則后，自動布線將達(dá)到預(yù)期的類似結(jié)果，并且在部分設(shè)計(jì)完成后，將其固定，以防止其受到后續(xù)布線過程的影響。

走線的數(shù)量取決于電路的復(fù)雜程度以及定義了多少通用規(guī)則。今天的自動路由工具非常強(qiáng)大，通?？梢酝瓿?100% 的布線。但是，當(dāng)自動布線工具還沒有完成所有信號布線時，剩余的信號需要手動布線金屬絲。

7 布線布置 一些約束少的信號，走線的長度很長。這時可以先判斷哪些布線合理，哪些布線不合理，然后通過人工編輯縮短信號布線長度，減少過孔數(shù)量。

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