一篇 PCB布線(xiàn)

    在PCB設計中，布線(xiàn)是完成產(chǎn)品設計的重要步驟，可以說(shuō)前面的準備工作都是為它而做的，在整個(gè)PCB中，以布線(xiàn)的設計過(guò)程限定高，技巧細、工作量大。PCB布線(xiàn)有單面布線(xiàn)、 雙面布線(xiàn)及多層布線(xiàn)。布線(xiàn)時(shí)要注意輸入端與輸出端的連線(xiàn)，應避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時(shí)應加地線(xiàn)隔離，兩相鄰層的布線(xiàn)要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合。 PCB 板的設計過(guò)程是一個(gè)復雜的過(guò)程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會(huì )， 才能得到其中的真諦。 

一、電源、地線(xiàn)的處理

　　既使在整個(gè) PCB板中的布線(xiàn)完成得都很好，但由于電源、 地線(xiàn)的考慮不周到而引起的干擾，會(huì )使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電、地線(xiàn)的布線(xiàn)要認真對待，把電、地線(xiàn)所產(chǎn)生的噪音干擾降到低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。對每個(gè)從事電子產(chǎn)品設計的工程人員來(lái)說(shuō)都明白地線(xiàn)與電源線(xiàn)之間噪音所產(chǎn)生的原因，現只對降低式抑制噪音作以表述：

?。ǎ保┘由先ヱ铍娙?。
?。ǎ玻?、加寬電源、地線(xiàn)；Ｂ、數字電路的地用網(wǎng)狀連接，模擬電路的地則一點(diǎn)連接。

?。ǎ常┳龀啥鄬影?，使用電源，地線(xiàn)平面層。

二、數字電路與模擬電路的共地處理

　　現在有許多PCB不再是單一功能電路（數字或模擬電路），而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線(xiàn)時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題，特別是地線(xiàn)上的噪音干擾。

數字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線(xiàn)來(lái)說(shuō)，高頻的信號線(xiàn)盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線(xiàn)來(lái)說(shuō)，整個(gè)PCB對外界只有一個(gè)結點(diǎn)，所以必須在PCB內部進(jìn)行處理數、模共地的問(wèn)題，而在板內部數字地和模擬地實(shí)際上是分開(kāi)的它們之間互不相連，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數字地與模擬地有一點(diǎn)短接，請注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)。也有在PCB上不共地的，這由系統設計來(lái)決定。從表面上看，這樣做是比較合理，然而在實(shí)際的電路中，數字電路和模擬電路并沒(méi)有絕對的分開(kāi)，對于這種情況就不能這樣簡(jiǎn)單的處理了。

三、 信號線(xiàn)布在電（地）層上（不建議這樣做）

　　在多層印制板布線(xiàn)時(shí)，由于在信號線(xiàn)層沒(méi)有布完的線(xiàn)剩下已經(jīng)不多，再多加層數就會(huì )造成浪費也會(huì )給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個(gè)矛盾，可以考慮在電（地）層上進(jìn)行布線(xiàn)。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為好是保留地層的完整性。

四、大面積導體中連接腿的處理

　　在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進(jìn)行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤(pán)與銅面滿(mǎn)接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點(diǎn)。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤(pán)，稱(chēng)之為熱隔離（heat shield）俗稱(chēng)熱焊盤(pán)（Thermal），這樣，可使在焊接時(shí)因截面過(guò)分散熱而產(chǎn)生虛焊點(diǎn)的可能性大大減少。多層板的接電（地）層腿的處理相同。

五、布線(xiàn)中網(wǎng)絡(luò )系統的作用

　　在許多CAD系統中，布線(xiàn)是依據網(wǎng)絡(luò )系統決定的。網(wǎng)格過(guò)密，通路雖然有所增加，但步進(jìn)太小，圖場(chǎng)的數據量過(guò)大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時(shí)也對象計算機類(lèi)電子產(chǎn)品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無(wú)效的，如被元件腿的焊盤(pán)占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網(wǎng)格過(guò)疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個(gè)疏密合理的網(wǎng)格系統來(lái)支持布線(xiàn)的進(jìn)行。標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網(wǎng)格系統的基礎一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

六、設計規則檢查（ＤＲＣ）

　　布線(xiàn)設計完成后，需認真檢查布線(xiàn)設計是否符合設計者所制定的規則，同時(shí)也需確認所制定的規則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查有如下幾個(gè)方面：

?。ǎ保┚€(xiàn)與線(xiàn)，線(xiàn)與元件焊盤(pán)，線(xiàn)與貫通孔，元件焊盤(pán)與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。 

?。ǎ玻╇娫淳€(xiàn)和地線(xiàn)的寬度是否合適，電源與地線(xiàn)之間是否緊耦合（低的波阻抗）？在PCB中是否還有能讓地線(xiàn)加寬的地方。 

?。ǎ常τ陉P(guān)鍵的信號線(xiàn)是否采取了佳措施，如長(cháng)度短，加保護線(xiàn)，輸入線(xiàn)及輸出線(xiàn)被明顯地分開(kāi)。

?。ǎ矗┠M電路和數字電路部分，是否有各自獨立的地線(xiàn)。

?。ǎ担┖蠹釉?span lang="EN-US">PCB中的圖形（如圖標、注標）是否會(huì )造成信號短路。

?。ǎ叮┰?span lang="EN-US">PCB上是否加有工藝線(xiàn)？阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤(pán)上，以免影響電裝質(zhì)量。

?。ǎ罚┒鄬影逯械碾娫吹貙拥耐饪蜻吘壥欠窨s小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。

二篇 PCB布局

    在設計中，布局是一個(gè)重要的環(huán)節。布局結果的好壞將直接影響布線(xiàn)的效果，因此可以這樣認為：合理的布局是PCB設計成功的一步。

   在布局時(shí)可根據走線(xiàn)的情況對門(mén)電路進(jìn)行再分配，將兩個(gè)門(mén)電路進(jìn)行交換，使其成為便于布線(xiàn)的佳布局。在布局完成后，還可對設計文件及有關(guān)信息進(jìn)行返回標注于原理圖，使得PCB板中的有關(guān)信息與原理圖相一致，以便在今后的建檔、更改設計能同步起來(lái), 同時(shí)對模擬的有關(guān)信息進(jìn)行更新，使得能對電路的電氣性能及功能進(jìn)行板級驗證。

--考慮整體美觀(guān)

    一個(gè)產(chǎn)品的成功與否，一是要注重內在質(zhì)量，二是兼顧整體的美觀(guān)，兩者都較完美才能認為該產(chǎn)品是成功的。在一個(gè)PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。

--布局的檢查 

印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符？能否符合PCB制造工藝要求？有無(wú)定位標記？ 
元件在二維、三維空間上有無(wú)沖突？ 
元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？ 
需經(jīng)常更換的元件能否方便的更換？插件板插入設備是否方便？ 
熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當的距離？ 
調整可調元件是否方便？ 
在需要散熱的地方，裝了散熱器沒(méi)有？空氣流是否通暢？ 
信號流程是否順暢且互連短？ 
插頭、插座等與機械設計是否矛盾？ 
線(xiàn)路的干擾問(wèn)題是否有所考慮？ 

來(lái)源：高速PCB設計指引(一）