EDA技術知識：pcb板設計中布線規則

時間：2024-10-11 16:18:05 EDA技術培訓

EDA技術知識：pcb板設計中布線規則

　　現代電子設計技術的核心就是EDA技術。EDA技術是一門綜合性學科，它打破了軟件和硬件間的壁壘，代表了電子技術技術和應用技術的發展方向。本文將帶你一起來了解pcb板設計中布線規則，一起來看看哦!

EDA技術知識：pcb板設計中布線規則

　　在PCB板設計中，布線是完成產品設計的重要步驟，可以說前面的準備工作都是為它而做的。在整個PCB板設計中，以布線的設計過程限定最高，技巧最細、工作量最大。

　　PCB板布線分單面布線、雙面布線及多層布線。PCB板布線的方式也有兩種：自動布線及交互式布線。在自動布線之前，可以用交互式預先進行要求比較嚴格的布線。輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產生反射干擾，必要時應加地線隔離。兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產生寄生耦合。

　　PCB板自動布線的布通率，依賴于良好的PCB板布局，布線規則可以預先設定，包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線，快速地把短線連通，然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優化，它可以根據需要斷開已布的線，并試著重新再布線，以改進總體效果。

　　對目前高密度的PCB板設計已感覺到貫通孔不太適應了，它浪費了許多寶貴的布線通道，為解決這個問題，出現了盲孔和埋孔技術。它不僅完成了導通孔的作用，還省出許多布線通道，使布線過程完成得更加流暢，更加完善。PCB板設計過程是一個復雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需電子工程設計人員去自已體會，總結經驗。

　　1、電源、地線的處理

　　在整個PCB板設計中，即使布線完成得都很好，但因為電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產品的性能下降，有時甚至影響到產品的成功率。所以對電源、地線的布線要認真對待，把電源、地線所產生的噪音干擾降到最低限度，以保證產品的質量。

　　對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因，現只對降低式抑制噪音作以表述。眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線>電源線>信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最經細寬度可達0.05～0.07mm，電源線為1.2～2.5 mm，對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路，即構成一個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用) 用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板，電源，地線各占用一層。

　　2、數字電路與模擬電路的共地處理

　　現在有許多PCB板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PCB板設計布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。數字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路件，對地線來說，整個PCB板對外界只有一個結點，所以必須在PCB板內部進行處理數、模共地的問題。而在PCB板內部數字地和模擬地實際上是分開的，它們之間互不相連，只是在PCB板與外界連接的接口處(如插頭等)。數字地與模擬地有一點短接，請注意，只有一個連接點。也有在PCB板上不共地的，這由系統設計來決定。

　　3、信號線布在電(地)層上

　　在多層PCB板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經不多，再多加層數就會造成浪費，也會給生產增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電(地)層上進行布線。

　　首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。

　　4、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行綜合的考慮，就電氣性能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，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。所以兼顧電氣性能與工藝需要，做成十字花焊盤，稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal)，這樣，可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層PCB板的接電(地)層腿的處理相同。

　　5、PCB板布線中網絡系統的作用

　　在許多CAD系統中，PCB板布線是依據網絡系統決定的。網格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數據量過大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。網格過疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網格系統來支持布線的進行。

　　標準元器件兩腳之間的距離為0.1英寸(2.54mm)，所以網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。

　　6、設計規則檢查(DRC)

　　PCB板布線設計完成后，需認真檢查布線設計是否符合設計者所制定的規則，同時也需確認所制定的規則是否符合PCB板生產工藝的需求，一般檢查有如下幾個方面：

　　(1)線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產要求。

　　(2)電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)，在PCB板中是否還有能讓地線加寬的地方。

　　(3)對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被明顯地分開。

　　(4)模擬電路和數字電路部分，是否有各自獨立的地線。

　　(5)后加在PCB板中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。對一些不理想的線形進行修改。

　　(6)在PCB板上是否加有工藝線，阻焊是否符合生產工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量。

　　(7)多層PCB板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。

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