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布線(xiàn)是PCB設計過(guò)程中技巧最細、限定最高的，即使布了十幾年線(xiàn)的工程師也往往覺(jué)得自己不會(huì )布線(xiàn)，因為看到了形形色色的問(wèn)題，知道了這根線(xiàn)布了出去就會(huì )導致什么惡果，所以，就變的不知道怎么布了。但是高手還是有的，他們有著(zhù)很理性的知識，同時(shí)又帶著(zhù)一些自我創(chuàng )作的情感去布線(xiàn)，布出來(lái)的線(xiàn)就頗為美觀(guān)有藝術(shù)感。 下面是一些好的布線(xiàn)技巧和要領(lǐng)： 首先，先對做個(gè)基礎介紹，PCB的層數可以分為單層，雙層和多層的，單層現在基本淘汰了。雙層板現在音響系統中用的挺多，一般是作為功放粗狂型的板子，多層板就是指4層及4層以上的板，對于元器件的密度要求不高的一般來(lái)講4層就足夠了。從過(guò)孔的角度可以分成通孔，盲孔，和埋孔。通孔就是一個(gè)孔是從頂層直接通到底層的；盲孔是從頂層或底層的孔穿到中間層，然后就不繼續穿了，這個(gè)好處就是這個(gè)過(guò)孔的位置不是從頭堵到尾的，其他層在這個(gè)過(guò)孔的位置上還是可以走線(xiàn)的；埋孔就是這個(gè)過(guò)孔是中間層到中間層的，被埋起來(lái)的，表面是完全看不到。具體情況如下圖所示。 在自動(dòng)布線(xiàn)之前，預先用交互式對要求比較高的線(xiàn)進(jìn)行布線(xiàn)，輸入端與輸出端的邊線(xiàn)不應相鄰平行，避免產(chǎn)生反射干擾。在必要時(shí)，可加地線(xiàn)進(jìn)行隔離，且兩相鄰層的布線(xiàn)要互相垂直，因為平行比較容易產(chǎn)生寄生耦合。自動(dòng)布線(xiàn)的布通率依賴(lài)于良好的布局，可預先設定布線(xiàn)規則，如走線(xiàn)彎曲次數、導通孔數目、步進(jìn)數目等。一般是先進(jìn)行探索式布線(xiàn)，快速的連通短線(xiàn)，再通過(guò)迷宮式布線(xiàn)，把要布的連線(xiàn)進(jìn)行全局布線(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)，從而改進(jìn)總體的布線(xiàn)效果。 對于布局而言，一個(gè)原則是數字和模擬盡可能的分開(kāi)，令一個(gè)原則是低速的不要和高速的接近。最基本的原則就是把數字接地和模擬接地分開(kāi)，數字接地由于都是開(kāi)關(guān)器件，電流在開(kāi)關(guān)的一瞬間都很大，不動(dòng)的時(shí)候又很小，所以數字接地不可以和模擬接地混在一起。一個(gè)推薦的布局可以像下圖所示。 1、電源與地線(xiàn)之間布線(xiàn)注意事項 （1）要在電源、地線(xiàn)之間加上去耦電容。一定要電源經(jīng)過(guò)了去耦電容之后再連接到芯片的管腳，下圖中列舉了幾種錯誤的連接法和一個(gè)正確的連接法，大家對著(zhù)參照下，是不是有犯這樣的錯誤呢？去耦電容一般來(lái)說(shuō)有兩個(gè)作用，一個(gè)是提供芯片瞬間的大電流，二是去除電源噪聲，一方面是讓電源的噪聲盡量少的影響芯片，另一方面是芯片產(chǎn)生的噪聲不要影響到電源。 （2）盡量加寬電源及地線(xiàn)，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬，其關(guān)系為：地線(xiàn)>電源線(xiàn)>信號線(xiàn)。 （3）可以使用大面積的銅層作地線(xiàn)，在印制板上把沒(méi)被使用的地方都與地相連，作地線(xiàn)使用，或是做成多層板，電源，地線(xiàn)各占用一層。 2、數字電路與模擬電路混合時(shí)的處理 現在，許多的PCB不再是單一功能的電路了，而是由數字電路和模擬電路混合構成，因此在布線(xiàn)時(shí)就需要考慮到它們之間互相干擾的問(wèn)題，特別是地線(xiàn)上的噪音干擾。 由于數字電路頻率高，模擬電路敏感度強，對信號線(xiàn)來(lái)說(shuō)，高頻的信號線(xiàn)要盡可能的遠離敏感的模擬電路器件，但是對于整個(gè)PCB來(lái)說(shuō)，PCB的地線(xiàn)對外界的結點(diǎn)只能有一個(gè)，所以必須要在PCB內部處理號數字電路及模擬電路共地的問(wèn)題，而在電路板內部，數字電路的地和模擬電路的地實(shí)際上是分開(kāi)的，只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等)。數字電路的地與模擬電路地有一點(diǎn)短接，請注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)，也有在PCB上不共地的，這由系統設計來(lái)決定。 3、對于線(xiàn)拐角的處理 通常線(xiàn)的拐角處會(huì )有粗細變化，但是在線(xiàn)徑粗細發(fā)生變化的時(shí)候，會(huì )發(fā)生一些反射的現象。拐角方式對于線(xiàn)的粗細變化情況，直角是最差的，45度角好一些，圓角是最好的。但是圓角對PCB設計來(lái)講處理比較麻煩，所以一般是看信號的敏感程度來(lái)定，一般的信號用45度角就可以了，只有那些非常敏感的線(xiàn)才需要用圓角。 4、布好線(xiàn)后要進(jìn)行設計規則檢查 無(wú)論做什么，在完成后都要檢查，就像我們考試的時(shí)候如果有時(shí)間剩余都要對我們的作答情況進(jìn)行檢查，這是我們拿到高分的重要途徑，同樣我們畫(huà)PCB板也一樣。這樣我們才能更有把握我們畫(huà)出來(lái)的電路板是合格產(chǎn)品。我們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中的圖形（如圖示、注標）是否會(huì )造成信號短路。 （6）對一些不理想的線(xiàn)形進(jìn)行修改。 （7）在PCB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。 （8）多層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。 總之，以上的技巧和方法要領(lǐng)都是經(jīng)驗之談，非常值得我們在畫(huà)PCB板的時(shí)候學(xué)習借鑒，在畫(huà)PCB圖過(guò)程中除了熟練運用制圖工具軟件，還要有扎實(shí)的理論知識和豐富的實(shí)戰經(jīng)驗，這些可以幫你快速有效地完成你的PCB圖。但是還有一點(diǎn)非常重要，那就是一定要細心，無(wú)論是布線(xiàn)還是整體布局每一步都要很細心認真地對待，因為你的一個(gè)很小的差錯可能會(huì )導致你最終的產(chǎn)品成為廢品，然后還找不到哪里出錯了，所以我們在畫(huà)圖的過(guò)程寧愿多花點(diǎn)時(shí)間細心核對細節部分也不愿意出問(wèn)題了再返回來(lái)檢查，那樣可能會(huì )花更多的時(shí)間。簡(jiǎn)而言之，畫(huà)PCB的過(guò)程注意細節部分。 ——部分參考內容來(lái)源《高速PCB設計指南之一》 |
