EDA技術(shù)pcb板設計中布線(xiàn)規則

　　在EDA技術(shù)PCB板設計中，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。那么PCB板的布線(xiàn)規則是什么呢?有什么特點(diǎn)呢?一起來(lái)看看吧!

　　在整個(gè)PCB板設計中，以布線(xiàn)的設計過(guò)程限定最高，技巧最細、工作量最大。PCB板布線(xiàn)分單面布線(xiàn)、 雙面布線(xiàn)及多層布線(xiàn)。PCB板布線(xiàn)的方式也有兩種：自動(dòng)布線(xiàn)及交互式布線(xiàn)。在自動(dòng)布線(xiàn)之前，可以用交互式預先進(jìn)行要求比較嚴格的布線(xiàn)。輸入端與輸出端的邊線(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板自動(dòng)布線(xiàn)的布通率，依賴(lài)于良好的PCB板布局，布線(xiàn)規則可以預先設定，包括走線(xiàn)的彎曲次數、導通孔的數目、步進(jìn)的數目等。一般先進(jìn)行探索式布經(jīng)線(xiàn)，快速地把短線(xiàn)連通，然后進(jìn)行迷宮式布線(xiàn)，先把要布的連線(xiàn)進(jìn)行全局的布線(xiàn)路徑優(yōu)化，它可以根據需要斷開(kāi)已布的線(xiàn)，并試著(zhù)重新再布線(xiàn)，以改進(jìn)總體效果。

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

　　1、電源、地線(xiàn)的處理

　　在整個(gè)PCB板設計中，即使布線(xiàn)完成得都很好，但因為電源、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。所以對電源、地線(xiàn)的布線(xiàn)要認真對待，把電源、地線(xiàn)所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，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。眾所周知的是在電源、地線(xiàn)之間加上去耦電容。盡量加寬電源、地線(xiàn)寬度，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬，它們的關(guān)系是：地線(xiàn)>電源線(xiàn)>信號線(xiàn)，通常信號線(xiàn)寬為：0.2～0.3mm，最經(jīng)細寬度可達0.05～0.07mm，電源線(xiàn)為1.2～2.5 mm，對數字電路的PCB可用寬的地導線(xiàn)組成一個(gè)回路，即構成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用(模擬電路的地不能這樣使用) 用大面積銅層作地線(xiàn)用，在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用�；蚴亲龀啥鄬影�，電源，地線(xiàn)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(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件，對地線(xiàn)來(lái)說(shuō)，整個(gè)PCB板對外界只有一個(gè)結點(diǎn)，所以必須在PCB板內部進(jìn)行處理數、模共地的問(wèn)題。而在PCB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板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板上不共地的，這由系統設計來(lái)決定。

　　3、信號線(xiàn)布在電(地)層上

　　在多層PCB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(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PCB板的接電(地)層腿的處理相同。

　　5、PCB板布線(xiàn)中網(wǎng)絡(luò )系統的作用

　　在許多CAD系統中，PCB板布線(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。

　　標準元器件兩腳之間的距離為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。

　　6、設計規則檢查(DRC)

　　PCB板布線(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PCB板生產(chǎn)工藝的需求，一般檢查有如下幾個(gè)方面：

　　(1)線(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。

　　(2)電源線(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板中是否還有能讓地線(xiàn)加寬的地方。

　　(3)對于關(guān)鍵的信號線(xiàn)是否采取了最佳措施，如長(cháng)度最短，加保護線(xiàn)，輸入線(xiàn)及輸出線(xiàn)被明顯地分開(kāi)。

　　(4)模擬電路和數字電路部分，是否有各自獨立的地線(xiàn)。

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

　　(6)在PCB板上是否加有工藝線(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。

　　(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。

　　拓展閱讀：

　　辦公室的網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)設計規劃方案介紹

　　一、辦公室布線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設計原則

　　1、綜合性

　　辦公室布線(xiàn)需要滿(mǎn)足各種不同模擬或數字信號的傳輸需求，將所有的語(yǔ)言、數據、圖象、 監控設備的布線(xiàn)組合在一套標準的布線(xiàn)系統上， 設備與信息出口之間只需一根標準的連接線(xiàn)通過(guò)標準的接口把它們接通即可。

　　2、可靠性

　　辦公室布線(xiàn)系統使用的產(chǎn)品必須要通過(guò)國際組織認證，布線(xiàn)系統的設計、安裝、測試以ANSI EIA/TIA 568A及GB/T50311-200為布線(xiàn)標準、遵循國內的布線(xiàn)規范和測試規范。

　　3、靈活性

　　每個(gè)辦公地點(diǎn)到底使用多少個(gè)信息點(diǎn)，辦公室布線(xiàn)不僅滿(mǎn)足用戶(hù)當前需求，也要符合用戶(hù)對未來(lái)信息系統統的期望;而且數據、語(yǔ)音雙絞線(xiàn)布線(xiàn)應具有可換性，構成一套完整的布線(xiàn)系統。

　　4、合理性

　　辦公室強弱電的布線(xiàn)走向要合理搭配，互不干擾，而且要外形美觀(guān);用戶(hù)同時(shí)使用計算機的電源、電話(huà)、網(wǎng)線(xiàn)要方便操作、便于以后的運行維護。

　　5、有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)的互補性

　　根據大樓的具體建筑環(huán)境和辦公要求，長(cháng)期還是臨時(shí)使用網(wǎng)絡(luò )等情況下，決定采用有線(xiàn)的布線(xiàn)還是無(wú)線(xiàn);一般來(lái)說(shuō)，是將有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)結合起來(lái)，發(fā)揮各自的特長(cháng)，來(lái)達到我們上網(wǎng)辦公的目的。

　　二、辦公室網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的實(shí)施

　　1、辦公室布線(xiàn)的需求

　　辦公室布線(xiàn)的信息插座作為布線(xiàn)系統的水平子系統一部分，不管企業(yè)的辦公應用如何變化，辦公室綜合布線(xiàn)需要滿(mǎn)足我們以下要求。

　　對電話(huà)的要求：利用電話(huà)交換機，將企業(yè)與外界有效地聯(lián)系起來(lái)，同時(shí)方便內部通話(huà)。

　　對電腦網(wǎng)絡(luò )的要求：綜合布線(xiàn)采用星形結構，能支持現在及今后的網(wǎng)絡(luò )應用 10Mb以太網(wǎng)、 100Mb快速以太網(wǎng)、1000Mb千兆位以太網(wǎng)。

　　對圖像傳輸方面的需求：模擬圖像、數字圖像、會(huì )議電視等。

　　現代化的辦公環(huán)境，通訊時(shí)刻要保證穩定可靠。在出現下面情況的時(shí)候，我們都要謹慎考慮布線(xiàn)系統：在新大樓修建前，在新大樓修建中，在舊樓改造時(shí)，在企業(yè)需遷新址時(shí);在公司電話(huà)、電腦應用增加，而尚未采用綜合布線(xiàn)時(shí);在企業(yè)以往的布線(xiàn)系統不能滿(mǎn)足需求時(shí)。

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