【经验】PCB线路板设计的技巧：确认PCB布线布局的七个步骤

时间： 2022-11-02 来源：金倍克官网

印制电路板是电子设备的关键部件，是电子元器件的支挥体，是电子元器件电器连接的提供者。因为它是由电子印刷制作的，又被称为“印刷”电路板。随着PCB线路板规格越来越小，元器件的相对密度越来越高，PCB线路板设计的难度系数也越来越大。

如何完成PCB的高通率，减少设计时间?在这里我将讨论PCB总体规划、合理布局和布线的设计方法。布线前，应认真分析设计，认真设置软件工具，使设计更符合规定。

1、明确PCB线路板叠加层数

电路板规格及布线层数必须在设计初期明确。布线总层数及其叠加方法将直接危及印刷线路的布线和特性阻抗。纸板的尺寸有利于确定堆码方法和印刷线的总宽度，从而达到预期的设计效果。目前，实木多层板的成本差别不大。在设计之初，最好选择更多的电路层，使铜分布均匀。

2、设计标准和限制

为了顺利完成日常的布线任务，布线专用工具必须在适当的标准和有限的标准下工作。要对所有特殊信号线进行分类，每个信号类别都应具有优先权。

7优先级越高，标准就越严格。该标准涉及印刷线的总宽度、较大的焊盘总数、平整度、信号线之间的相互影响和层数限制。本标准对布线专用工具的特性有很大的危害。仔细考虑设计要求是成功布线的关键步骤。

3、构件合理布置

在优化控制安装的整个过程中，DFM标准将限制元件的合理布局。如果安装单位允许部件移动，可以适当改善电路，这样更有利于自动布线。所定义的标准和约束条件将损害合理的布局设计。自动布线的专用工具总是一次只考虑一个信号。根据布线的约束条件和信号电缆的设置层次，布线专用工具可以按照设计人员的设想进行布线。

在优化控制安装的整个过程中，DFM标准将限制元件的合理布局。如果安装单位允许部件移动，可以适当改善电路，这样更有利于自动布线，所定义的标准和约東条件将损害合理的布局设计。自动布线的专用工具总是一次只考虑一个信号。根据布线的约束条件和信号电缆的设置层次，布线专用工具可以按照设计人员的设想进行布线。

例如，电源插头的合理布局：

①在PCB线路板的合理布局中，开关电源的去耦电路应围绕每个相关电路进行设计，而不是放在开关电源的部分，否则会危及旁路的实际效果，另外，电源插头和地线会产生过脉动电流，产生干扰；

②电路内部开关电源采用上一级至下一级的供电系统，该部分开关电源的滤波电容分布在上一级周围；

③对于一些关键的电流安全通道，如整个调节和检查过程，在布局合理时，应切断电流或准确测量电流，有必要将电流空位分布在印刷导线上。

另外，还应注意可调电压调节器的合理布局，尽量将其分布在独立的PCB线路板上。当开关电源与电路共用PCB线路板时，在合理的布局中，应防止可调稳压电源与电路元件混用或开关电源与电路共用地线，因为这种接线不仅很容易造成冲击，而目在维修时也不能切断负载。当时间到了，只有一部分印刷线会被激光切割，然后PCB板就会损坏。

4、扇出设计

在扇出式设计中，表面贴装元件应至少一个脚位有一个通孔，以便在需要大量连接时，电路板能进行内层连接、测试和电路重解。为了最大限度地提高自动布线专用工具的效率，需要尽可能采用大的焊盘规格和印刷线，并且理想的间距设置为50mil，应选择具有大量相对布线路径的焊盘类型。经过仔细考虑和预测分析，PCB线路板测试的设计可以在设计的早期进行，在加工的中后期完成。根据线路的相对路径和电路测试来确定风机的类型，开关电源和接地装置也会危害到布线和扇出设计。

5、手动式布线及其重要信号的解决

手动式布线在如今和未来全是包装印刷电路板设计的一个关键全过程，选用手动式布线有利于自动布线专用工具进行布线工作中。根据对筛出的互联网开展手动式布线并多方面固定不动，能够产生自动布线时可根据的相对路径。最先对重要信号开展布线，手动式布线或融合自动布线专用工具均可。布线进行后，再由相关的工程项目专业技术人员对这种信号布线开展查验，查验根据后，将这种线固定不动，随后刚开始对其他信号开展自动布线。因为接地线中特性阻抗的存有，会给电路产生共阻抗干扰性。因而，在布线时不能将凡有接地符号的点随便联接，这将会造成危害的耦合，危害电路的工作。

频率较高时，导线的感抗将比导线自身的电阻器大好多个量级。这时候导线上即便只穿过不大的高频率电流量，也会造成一定的高频率电流。因而，对高频率电路而言，PCB 合理布局尽量排序紧凑型，使印刷导线尽量短。印刷导线中间也有互感和电容器，当输出功率很大时，会对其他部分造成影响，称之为内寄生耦合影响。能够采用的抑止方法有：

①尽可能减少各个间的信号布线；

②按信号的排列顺序各个电路，防止各个信号线互相超越；

③邻近的两控制面板的导线要竖直或交叉式，不可以平行面；

④当板内要平行面布置信号导线时，应以这种导线尽量间距一定的间距，或商业用地线、电源插头分隔，做到屏蔽掉的目地。

6、自动布线

对重要信号的布线必须考虑到在布线时操纵一些主要参数，例如减少遍布电感器等，在掌握自动布线专用工具有什么键入主要参数及其键入主要参数对布线的危害后，自动布线的品质在定水平上能够获得确保。

在对信号开展自动布线时应当选用通用性标准。根据设定限定标准和严禁布线区来限制给出信号所应用的层及其常用到的焊盘总数，布线专用工具就能依照技术工程师的设计观念来自动布线。在设定好约束和运用所建立的标准后，自动布线可能做到与预估相仿的结果，在部分设计进行之后，将其固定不动出来，以避免遭受后面布线全过程的危害。布线频次在于电路的多元性和所界定的通用性标准的是多少。如今的自动布线专用工具作用十分强劲，一般可进行100%的布线。可是，当自动布线专用工具未完所有信号布线时，就需对剩下的信号开展手动式布线。

7、布线的梳理

PCB线路板设计过程中，一些约束非常少的信号，布线的长短较长，这时候能够先分辨出什么布线有效、什么布线不利学，再根据手动式编写来减少信号布线长短和降低过孔总数。