EDA技術(shù)知識：pcb板設(shè)計中布線規(guī)則

時間：2024-10-11 16:18:05 EDA技術(shù)培訓(xùn) 我要投稿

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　　現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)。EDA技術(shù)是一門綜合性學(xué)科，它打破了軟件和硬件間的壁壘，代表了電子技術(shù)技術(shù)和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向。本文將帶你一起來了解pcb板設(shè)計中布線規(guī)則，一起來看看哦!

EDA技術(shù)知識：pcb板設(shè)計中布線規(guī)則

　　在PCB板設(shè)計中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟，可以說前面的準(zhǔn)備工作都是為它而做的。在整個PCB板設(shè)計中，以布線的設(shè)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(yù)先進行要求比較嚴(yán)格的布線。輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾，必要時應(yīng)加地線隔離。兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)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(guī)則可以預(yù)先設(shè)定，包括走線的彎曲次數(shù)、導(dǎo)通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等。一般先進行探索式布經(jīng)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(yōu)化，它可以根據(jù)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(shè)計已感覺到貫通孔不太適應(yīng)了，它浪費了許多寶貴的布線通道，為解決這個問題，出現(xiàn)了盲孔和埋孔技術(shù)。它不僅完成了導(dǎo)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(shè)計過程是一個復(fù)雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需電子工程設(shè)計人員去自已體會，總結(jié)經(jīng)驗。

　　1、電源、地線的處理

　　在整個PCB板設(shè)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(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電源、地線的布線要認(rèn)真對待，把電源、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　對每個從事電子產(chǎn)品設(shè)計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產(chǎn)生的原因，現(xiàn)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(guān)系是：地線>電源線>信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最經(jīng)細寬度可達0.05～0.07mm，電源線為1.2～2.5 mm，對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個回路，即構(gòu)成一個地網(wǎng)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�；蚴亲龀啥鄬影�，電源，地線各占用一層。

　　2、數(shù)字電路與模擬電路的共地處理

　　現(xiàn)在有許多PCB板不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路)，而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的。因此在PCB板設(shè)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(shù)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(jié)點，所以必須在PCB板內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題。而在PCB板內(nèi)部數(shù)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(shù)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(tǒng)設(shè)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(jīng)不多，再多加層數(shù)就會造成浪費，也會給生產(chǎn)增加一定的工作量，成本也相應(yīng)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(yīng)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(dǎo)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(chǎn)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用

　　在許多CAD系統(tǒng)中，PCB板布線是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)決定的。網(wǎng)格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數(shù)據(jù)量過大，這必然對設(shè)備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產(chǎn)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(wǎng)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(wǎng)格系統(tǒng)來支持布線的進行。

　　標(biāo)準(zhǔn)元器件兩腳之間的距離為0.1英寸(2.54mm)，所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎(chǔ)一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數(shù)如0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

　　6、設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)

　　PCB板布線設(shè)計完成后，需認(rèn)真檢查布線設(shè)計是否符合設(shè)計者所制定的規(guī)則，同時也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合PCB板生產(chǎn)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(chǎn)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(guān)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(shù)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(biāo)、注標(biāo))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(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標(biāo)志是否壓在器件焊盤上，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。

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