**：kikixue作者：kikixue
[導讀]pcb（printedcircuitboard），中文名稱為印製電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連線的提供者。由於它是採用電子印刷術製作的，故被稱為「印刷」電路板。
關鍵詞：手動佈線dfmpcb
pcb（printedcircuitboard），中文名稱為印製電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連線的提供者。由於它是採用電子印刷術製作的，故被稱為「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、布局和佈線的設計技巧。
在開始佈線之前應該對設計進行認真的分析以及對工具軟體進行認真的設定，這會使設計更加符合要求。
1 確定pcb的層數
電路板尺寸和佈線層數需要在設計初期確定。佈線層的數量以及層疊（stack-up）方式會直接影響到印製線的佈線和阻抗。板的大小有助於確定層疊方式和印製線寬度，實現期望的設計效果。
目前多層板之間的成本差別很小，在開始設計時最好採用較多的電路層並使敷銅均勻分布。
2 設計規則和限制
要順利完成佈線任務，佈線工具需要在正確的規則和限制條件下工作。要對所有特殊要求的訊號線進行分類，每個訊號類都應該有優先順序，優先順序越高，規則也越嚴格。規則涉及印製線寬度、過孔的最大數量、平行度、訊號線之間的相互影響以及層的限制， 這些規則對佈線工具的效能有很大影響。
認真考慮設計要求是成功佈線的重要一步。
3 元件的布局
在最優化裝配過程中，可製造性設計（dfm）規則會對元件布局產生限制。如果裝配部門允許元件移動，可以對電路適當優化，更便於自動佈線。所定義的規則和約束條件會影響布局設計。
自動佈線工具一次只會考慮乙個訊號，通過設定佈線的約束條件以及設定可布訊號線的層，可以使佈線工具能像設計師所設想的那樣完成佈線。
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，應採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，如在除錯和檢測過程中要斷開或測量電流，在布局時應在印制導線上安排電流缺口。
另外，要注意穩壓電源在布局時，盡可能安排在單獨的印製板上。當電源與電路合用印製板時，在布局中，應該避免穩壓電源與電路元件混合布設或是使電源和電路合用地線。
因為這種佈線不僅容易產生干擾，同時在維修時無法將負載斷開，到時只能切割部分印製導線，從而損傷印製板。
4 扇出設計
在扇出設計階段，表面貼裝器件的每乙個引腳至少應有乙個過孔，以便在需要更多的連線時，電路板能夠進行內層連線、**測試和電路再處理。
為了使自動佈線工具效率最高，一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印製線，間隔設定為50mil較為理想。要採用使佈線路徑數最大的過孔型別。經過慎重考慮和**，電路**測試的設計可在設計初期進行， 在生產過程後期實現。
根據佈線路徑和電路**測試來確定過孔扇出型別，電源和接地也會影響到佈線和扇出設計。
5 手動佈線以及關鍵訊號的處理
手動佈線在現在和將來都是印刷電路板設計的乙個重要過程， 採用手動佈線有助於自動佈線工具完成佈線工作。
通過對挑選出的網路（net）進行手動佈線並加以固定，可以形成自動佈線時可依據的路徑。
首先對關鍵訊號進行佈線，手動佈線或結合自動佈線工具均可。佈線完成後，再由有關的工程技術人員對這些訊號佈線進行檢查，檢查通過後，將這些線固定，然後開始對其餘訊號進行自動佈線。
由於地線中阻抗的存在，會給電路帶來共阻抗干擾。因此，在佈線時不可將凡有接地符號的點隨意連線，這可能會產生有害的耦合，影響電路的工作。
頻率較高時，導線的感抗將比導線本身的電阻大幾個數量級。這時導線上即使只流過很小的高頻電流，也會產生一定的高頻電壓降。因此，對高頻電路來說，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，會對其它部分產生干擾，稱為寄生耦合干擾。可以採取的抑制方式有：
①盡量縮短各級間的訊號走線；
②按訊號的順序排列各級電路，避免各級訊號線相互跨越；
③相鄰的兩面板的導線要垂直或交叉，不能平行；
④當板內要平行布設訊號導線時，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，達到遮蔽的目的。
6 自動佈線
對關鍵訊號的佈線需要考慮在佈線時控制一些電引數，比如減小分布電感等，在了解自動佈線工具有哪些輸入引數以及輸入引數對佈線的影響後，自動佈線的質量在一定程度上可以得到保證。
在對訊號進行自動佈線時應該採用通用規則。通過設定限制條件和禁止佈線區來限定給定訊號所使用的層以及所用到的過孔數量，佈線工具就能按照工程師的設計思想來自動佈線。在設定好約束條件和應用所建立的規則後，自動佈線將會達到與預期相近的結果， 在一部分設計完成以後，將其固定下來，以防止受到後邊佈線過程的影響。
佈線次數取決於電路的複雜性和所定義的通用規則的多少。現在的自動佈線工具功能非常強大，通常可完成100%的佈線。但是，當自動佈線工具未完成全部訊號佈線時，就需對餘下的訊號進行手動佈線。
7 佈線的整理
一些約束條件很少的訊號，佈線的長度很長，這時可以先判斷出哪些佈線合理，哪些佈線不合理，再通過手動編輯來縮短訊號佈線長度和減少過孔數量。
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