中心議題：

• PCB規劃
  、布局和布線的設計技巧

PCB（PrintedCircuitBoard）
，中文名稱為印製電路板，又稱印刷電路板、yinshuaxianluban，shizhongyaodedianzibujian，shidianziyuanqijiandezhichengti，shidianziyuanqijiandianqilianjiedetigongzhe。youyutashicaiyongdianziyinshuashuzhizuode，gubeichengwei"印刷"電路板。

隨著PCB 尺寸要求越來越小，器件密度要求越來越高
，PCB 設計的難度也越來越大。如何實現PCB 高的布通率以及縮短設計時間，在這筆者談談對PCB 規劃
、布局和布線的設計技巧。

在開始布線之前應該對設計進行認真的分析以及對工具軟件進行認真的設置，這會使設計更加符合要求。

1 確定PCB 的層數

電路板尺寸和布線層數需要在設計初期確定。布線層的數量以及層疊（STack-up）方fang式shi會hui直zhi接jie影ying響xiang到dao印yin製zhi線xian的de布bu線xian和he阻zu抗kang。板ban的de大da小xiao有you助zhu於yu確que定ding層ceng疊die方fang式shi和he印yin製zhi線xian寬kuan度du
，實shi現xian期qi望wang的de設she計ji效xiao果guo。目mu前qian多duo層ceng板ban之zhi間jian的de成cheng本ben差cha別bie很hen小xiao，在zai開kai始shi設she計ji時shi最zui好hao采cai用yong較jiao多duo的de電dian路lu層ceng並bing使shi敷fu銅tong均jun勻yun分fen布bu。

2 設計規則和限製

要(yao)順(shun)利(li)完(wan)成(cheng)布(bu)線(xian)任(ren)務(wu)，布(bu)線(xian)工(gong)具(ju)需(xu)要(yao)在(zai)正(zheng)確(que)的(de)規(gui)則(ze)和(he)限(xian)製(zhi)條(tiao)件(jian)下(xia)工(gong)作(zuo)。要(yao)對(dui)所(suo)有(you)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)的(de)信(xin)號(hao)線(xian)進(jin)行(xing)分(fen)類(lei)
，每(mei)個(ge)信(xin)號(hao)類(lei)都(dou)應(ying)該(gai)有(you)優(you)先(xian)級(ji)
，優(you)先(xian)級(ji)越(yue)高(gao)
，規(gui)則(ze)也(ye)越(yue)嚴(yan)格(ge)。規(gui)則(ze)涉(she)及(ji)印(yin)製(zhi)線(xian)寬(kuan)度(du)、過孔的最大數量、平行度
、信號線之間的相互影響以及層的限製， 這些規則對布線工具的性能有很大影響。

認真考慮設計要求是成功布線的重要一步。

3 組件的布局

在最優化裝配過程中，可製造性設計（DFM）規gui則ze會hui對dui組zu件jian布bu局ju產chan生sheng限xian製zhi。如ru果guo裝zhuang配pei部bu門men允yun許xu組zu件jian移yi動dong
，可ke以yi對dui電dian路lu適shi當dang優you化hua，更geng便bian於yu自zi動dong布bu線xian。所suo定ding義yi的de規gui則ze和he約yue束shu條tiao件jian會hui影ying響xiang布bu局ju設she計ji。自zi動dong布bu線xian工gong具ju一yi次ci隻zhi會hui考kao慮lv一yi個ge信xin號hao
，通tong過guo設she置zhi布bu線xian的de約yue束shu條tiao件jian以yi及ji設she定ding可ke布bu信xin號hao線xian的de層ceng，可ke以yi使shi布bu線xian工gong具ju能neng像xiang設she計ji師shi所suo設she想xiang的de那na樣yang完wan成cheng布bu線xian。

比如，對於電源線的布局： ①在PCB 布局中應將電源退耦電路設計在各相關電路附近， 而不要放置在電源部分，否則既影響旁路效果， 又會在電源線和地線上流過脈動電流
，造成竄擾；②對於電路內部的電源走向
，應采取從末級向前級供電
，並將該部分的電源濾波電容安排在末級附近；③對於一些主要的電流通道，如在調試和檢測過程中要斷開或測量電流，在布局時應在印製導線上安排電流缺口。

lingwai，yaozhuyiwenyadianyuanzaibujushi
，jinkenenganpaizaidandudeyinzhibanshang。dangdianyuanyudianluheyongyinzhibanshi
，zaibujuzhong，yinggaibimianwenyadianyuanyudianluyuanjianhunhebushehuoshishidianyuanhedianluheyongdixian。

因為這種布線不僅容易產生幹擾，同時在維修時無法將負載斷開，到時隻能切割部分印製導線
，從而損傷印製板。
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4 扇出設計

在扇出設計階段，表麵貼裝器件的每一個引腳至少應有一個過孔

，以便在需要更多的連接時
，電路板能夠進行內層連接、在線測試和電路再處理。

為了使自動布線工具效率最高
，一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印製線，間隔設置為50mil 較為理想。要采用使布線路徑數最大的過孔類型。經過慎重考慮和預測，電路在線測試的設計可在設計初期進行

， 在生產過程後期實現。

根據布線路徑和電路在線測試來確定過孔扇出類型，電源和接地也會影響到布線和扇出設計。

5 手動布線以及關鍵信號的處理

手動布線在現在和將來都是印刷電路板設計的一個重要過程， 采用手動布線有助於自動布線工具完成布線工作。

通過對挑選出的網絡（net）進行手動布線並加以固定，可以形成自動布線時可依據的路徑。

首(shou)先(xian)對(dui)關(guan)鍵(jian)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)布(bu)線(xian)，手(shou)動(dong)布(bu)線(xian)或(huo)結(jie)合(he)自(zi)動(dong)布(bu)線(xian)工(gong)具(ju)均(jun)可(ke)。布(bu)線(xian)完(wan)成(cheng)後(hou)，再(zai)由(you)有(you)關(guan)的(de)工(gong)程(cheng)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)對(dui)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)布(bu)線(xian)進(jin)行(xing)檢(jian)查(zha)，檢(jian)查(zha)通(tong)過(guo)後(hou)，將(jiang)這(zhe)些(xie)線(xian)固(gu)定(ding)，然(ran)後(hou)開(kai)始(shi)對(dui)其(qi)餘(yu)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)布(bu)線(xian)。

由(you)於(yu)地(di)線(xian)中(zhong)阻(zu)抗(kang)的(de)存(cun)在(zai)，會(hui)給(gei)電(dian)路(lu)帶(dai)來(lai)共(gong)阻(zu)抗(kang)幹(gan)擾(rao)。因(yin)此(ci)，在(zai)布(bu)線(xian)時(shi)不(bu)可(ke)將(jiang)凡(fan)有(you)接(jie)地(di)符(fu)號(hao)的(de)點(dian)隨(sui)意(yi)連(lian)接(jie)，這(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)產(chan)生(sheng)有(you)害(hai)的(de)耦(ou)合(he)，影(ying)響(xiang)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)。

頻pin率lv較jiao高gao時shi
，導dao線xian的de感gan抗kang將jiang比bi導dao線xian本ben身shen的de電dian阻zu大da幾ji個ge數shu量liang級ji。這zhe時shi導dao線xian上shang即ji使shi隻zhi流liu過guo很hen小xiao的de高gao頻pin電dian流liu，也ye會hui產chan生sheng一yi定ding的de高gao頻pin電dian壓ya降jiang。因yin此ci，對dui高gao頻pin電dian路lu來lai說shuo
，PCB 布局盡可能排列緊湊
，使印製導線盡可能短。

印製導線之間還有互感和電容

， 當工作頻率較大時，會對其它部分產生幹擾
，稱為寄生耦合幹擾。可以采取的抑製方式有：①盡量縮短各級間的信號走線；②按信號的順序排列各級電路，避免各級信號線相互跨越；③相鄰的兩麵板的導線要垂直或交叉，不能平行
；④當板內要平行布設信號導線時
，應使這些導線盡可能間隔一定的距離，或用地線
、電源線隔開，達到屏蔽的目的。

6 自動布線

對dui關guan鍵jian信xin號hao的de布bu線xian需xu要yao考kao慮lv在zai布bu線xian時shi控kong製zhi一yi些xie電dian參can數shu
，比bi如ru減jian小xiao分fen布bu電dian感gan等deng，在zai了le解jie自zi動dong布bu線xian工gong具ju有you哪na些xie輸shu入ru參can數shu以yi及ji輸shu入ru參can數shu對dui布bu線xian的de影ying響xiang後hou，自zi動dong布bu線xian的de質zhi量liang在zai一yi定ding程cheng度du上shang可ke以yi得de到dao保bao證zheng。

在zai對dui信xin號hao進jin行xing自zi動dong布bu線xian時shi應ying該gai采cai用yong通tong用yong規gui則ze。通tong過guo設she置zhi限xian製zhi條tiao件jian和he禁jin止zhi布bu線xian區qu來lai限xian定ding給gei定ding信xin號hao所suo使shi用yong的de層ceng以yi及ji所suo用yong到dao的de過guo孔kong數shu量liang
，布bu線xian工gong具ju就jiu能neng按an照zhao工gong程cheng師shi的de設she計ji思si想xiang來lai自zi動dong布bu線xian。在zai設she置zhi好hao約yue束shu條tiao件jian和he應ying用yong所suo創chuang建jian的de規gui則ze後hou，自zi動dong布bu線xian將jiang會hui達da到dao與yu預yu期qi相xiang近jin的de結jie果guo， 在一部分設計完成以後，將其固定下來
，以防止受到後邊布線過程的影響。

布線次數取決於電路的複雜性和所定義的通用規則的多少。現在的自動布線工具功能非常強大，通常可完成100%的布線。但是
，當自動布線工具未完成全部信號布線時
，就需對餘下的信號進行手動布線。

7 布線的整理

一yi些xie約yue束shu條tiao件jian很hen少shao的de信xin號hao，布bu線xian的de長chang度du很hen長chang
，這zhe時shi可ke以yi先xian判pan斷duan出chu哪na些xie布bu線xian合he理li，哪na些xie布bu線xian不bu合he理li，再zai通tong過guo手shou動dong編bian輯ji來lai縮suo短duan信xin號hao布bu線xian長chang度du和he減jian少shao過guo孔kong數shu量liang。