PCB新聞 - PCB佈線規劃和設計技巧

印刷電路板,被稱為 印刷電路板, 是一個重要的電子元件, 是電子元件的支持, 是電子元件電力連接的供應商. 因為它是由電子印刷製成的, 它被稱為“印刷”電路板.

隨著PCB尺寸要求越來越小，設備密度要求越來越高，PCB設計變得越來越困難。 如何實現PCB的高通率和縮短設計時間，在本文中筆者談了PCB的規劃、佈局和佈線設計技巧。

佈線前應仔細分析工具軟體的設計和設定，使設計更合適。

PCB佈線規劃和設計技巧

1、確定PCB層數

電路板的尺寸和佈線層數需要在設計開始時確定。 佈線層數和堆疊模式將直接影響印刷線路的佈線和阻抗。 印版的大小有助於確定分層圖案和列印線的寬度，以達到預期的設計效果。 現時，多層板之間的成本差异非常小，在設計開始時使用了更多的電路層，並且銅塗層均勻分佈。

2、設計規則和限制

為了成功完成佈線任務，佈線工具需要在正確的規則和約束下工作。 為了對所有有特殊要求的訊號線進行分類，每個訊號類別都應該有一個優先順序，優先順序越高，規則越嚴格。 與列印線寬、孔數、平行度、訊號線之間的相互作用和層限制相關的規則，這些規則對佈線工具的效能有很大影響。

仔細考慮設計要求是成功佈線的重要步驟。

3、部件佈置

在裝配過程中，可製造性設計（DFM）規則對零部件的佈局施加限制。 如果裝配部門允許部件移動，則可以優化電路以便於自動佈線。 定義的規則和約束會影響佈局設計。 自動路由工具只考慮一個訊號。 通過設定佈線約束和設定訊號線的鋪設層，佈線工具可以按照設計者的設想完成佈線。

例如，對於電力電纜的佈局：

（1）在PCB佈局中，電源去耦電路應設計在相關電路附近，不要放置在電源部分，否則會影響旁路效應，並會流過電源線和地線上的脈動電流，造成干擾；

（2）對於電路內部的電源方向，應從最後一級到正向級提供電源，該部分電源的濾波電容器應佈置在最後一級附近；

3、對於一些主要的電流通道，如在調試和測試過程中要斷開或量測電流，在佈局時應安排在印刷線路上的電流間隙。

此外，還要注意穩壓電源的佈局，儘量安排在單獨的印製板上。 當電源和電路共用PCB時，在佈局中應避免將穩壓電源與電路元件混合，或與電源和電路共用地線。

因為這種佈線不僅容易造成干擾，同時在維護負載時不能斷開，那麼只能切割部分印製線路，從而損壞印製板。

4、扇出設計

在扇出設計階段，表面安裝設備的每個引脚應至少有一個通孔，以便在需要額外連接時，該板可用於內部連接、線上測試和電路重新處理。

為了使自動佈線工具高效，重要的是使用盡可能多的孔尺寸和列印線，理想的間隔為50mil。 使用一種提供佈線路徑數量的通孔。 經過仔細考慮和預測，可以在早期設計階段和後期生產過程中進行電路線上測試的設計。

根據佈線路徑和電路線上測試確定通孔扇出的類型。 電源和接地也會影響接線和扇出設計。

5、手動接線及關鍵信號處理

手工佈線是並且將是PCB設計中的一個重要過程。 手動接線有助於自動接線工具完成接線。

通過手動路由和保護所選網絡（NET），可以形成一條路徑，在該路徑上進行自動路由。

首先，關鍵訊號應手動接線或使用自動接線工具。 接線完成後，相關工程技術人員將檢查這些訊號的接線。 檢查合格後，這些線路將固定，然後其餘訊號將自動接線。

由於地線中存在阻抗，會給電路帶來共阻抗干擾。 囙此，在接線時，不可能隨意將任何帶有接地符號的點連接起來，這可能會產生有害的耦合併影響電路的工作。

在更高的頻率下，導線的感應電抗將比導線本身的電阻大幾個數量級。 即使只有很小的高頻電流流過導線，也會有一定的高頻壓降。 囙此，對於高頻電路，PCB佈局應盡可能緊湊，使印刷線路盡可能短。

印刷線路之間有互感和電容。 當工作頻率較大時，會對其他部件產生干擾，稱為寄生耦合干擾。 可以採用的抑制方法包括：

1、儘量縮短各級之間的訊號接線；

（2）按照訊號的順序佈置各級電路，避免與各級訊號線交叉；

（3）兩個相鄰面板的導線應垂直或交叉，而不是平行；

（4）在板內敷設平行訊號線時，這些導線應盡可能遠離一定距離，或用地線和電源線隔開，以達到遮罩的目的。

6、自動佈線

關鍵訊號的佈線需要考慮在佈線過程中控制一些電力參數，如降低分佈電感等。瞭解自動佈線工具的輸入參數以及輸入參數對佈線的影響後，可以在一定程度上保證自動佈線的質量。

訊號自動路由應使用一般規則。 通過設定限制和無佈線區域來限制用於給定訊號的層和要使用的孔數，佈線工具可以根據工程師的設計自動佈線。 設定約束並應用創建的規則後，自動佈線將獲得與預期類似的結果，並且在完成部分設計後，將對其進行固定，以防止後續佈線過程。

佈線次數取決於電路的複雜性和定義的一般規則。 今天的自動佈線工具功能强大，通常可以100%完成佈線。 然而，當自動路由工具尚未完成所有訊號路由時，其餘訊號需要手動路由。

7、接線佈置

對於一些約束較少的訊號，佈線長度很長。 在這種情況下，我們可以先確定哪些佈線合理，哪些佈線不合理，然後通過手動編輯縮短訊號佈線長度，减少孔洞數量。