精科裕隆：PCB板布线有哪些基本原则和操作？

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PCB板布线有哪些基本原则和操作？相信不少人是有疑问的，今天精科裕隆就跟大家解答一下！

布线概述及原则

. {5 p+ \9 g" N/ G4 q随着高速理论的飞速发展，pcb走线已经不能看作简单的互连载体了，而是要从传输线理论来分析各种分布参数带来的影响，分布参数电路是必须考虑电路元件参数分布性的电路。
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+ [4 G) b4 H& u9 I2 S; [参数的分布性指电路中同一瞬间相邻两点的电位和电流都不相同。这说明分布参数电路中的电压和电流除了是时间的函数外，还是空间坐标的函数，同时pcb的复杂度和密度也同时在不断的增加。
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从铺铜的通孔设计，到微孔设计，再到多阶埋盲孔设计，现在还有埋阻、埋容、埋藏器件设计等，高密度给pcb布线带了极大困难的同时，也需要pcb设计工程师更加深入的了解pcb生产加工流程和其工艺参数。
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布线方式分为自动布线和手动布线，自动布线目前在很多方面不能满足硬件工程师高标准的要求，所以一般是手动布线来实现的。

  @! h" \0 ^- _( W布线中的DFM要求
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1、孔
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机械钻孔常规推荐8mil以上，极限6mil，尽量保证厚径比一般在10：1，厚径比越高越难加工，器件孔环宽单边至少8mil，过孔环宽单边至少4mil，加工厂商会在cam处理时自动优化，阻焊开窗为单边50um。

同一网络的过孔间距可以为6mil，不同网络过孔间距为275um，不同网络器件孔间距为425um，制作是钻头一般比原稿孔大150um，钻头以0.05mm递增，更大的钻头，会以0.1mm递增。然后通过孔化，电镀满足最终的成品孔径要求。
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/ S3 a( U. m6 L' E, A% b9 O6 }非金属化钻孔到板边的间距150um即不会破孔，常规边框公差，金属化的钻孔到板边至少10mil。
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; A2 f, c. `, {6 r2、ETCH

3 v) r' v2 E. T- \0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。
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- \0 U# r0 J) y! P: Y% h1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。
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. T. C  l; v9 W- r& }2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。

内电层避铜至少20mil。
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6 j) d3 Y  j" z5 H6 d3 a小的分立器件，两边的走线要对称。

1 W/ m" v% h9 c- C! B! RSMT焊盘引脚需要连接时，应从焊脚外部连接，不允许在焊脚内部连接。
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对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。

ETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。
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布线中电气特性要求
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1、阻抗控制以及阻抗连续性
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# X2 P  K( c7 w/ H避免锐角、直角走线。

+ z- X& o; |/ \# n关键信号布线尽量使用较少的的过孔。

# z  X: [0 B! J- y高速信号线适当考虑圆弧布线。
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2 p4 W0 U- D5 ?2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求

8 B  N: ?; c* k/ b  K高速信号与低速信号要分层分区布线。

+ U) W4 g9 ]- x3 `数字信号与模拟信号一号分层分区布线。
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敏感信号与干扰信号分层分区布线。
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) S) l7 n1 X+ d1 b, {时钟信号要优先走在内层。

6 K) v( n; j& T在功率电感，变压器等感性器件的投影区下方不要走线铺铜。(由于线圈间会有寄生电容，与其电感产生并联谐振，因此会有SRF，而SRF与EPC有关，因此EPC越小越好，即可确保电感性的频率范围越广。

( j. \( Q/ I: ^+ v而SRF需至少为DC-DC Converter切换频率的十倍，例如若切换频率为1.2MHz，则SRF至少需 12MHZ，因此Layout 时，其功率电感下方要挖空，不要有金属，避免产生额外的EPC，导致电感性的频率范围缩减)
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关键信号要布在优选层，以地为参考平面，关键信号考虑使用包地处理，任何信号，包括信号的回流路径，都要避免形成环路，这是EMC设计的重要原则之一。

高速布线的3w原则

拓扑结构和时序要求
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3 ^5 @! x6 [7 K满足时序要求是系统能正常稳定工作的关键，时延控制反应到pcb设计上就是走线的等长控制，绕等长甚至已经成为布线工程师挂在嘴边你的一个术语，时序设计也是非常复杂的系统要求，pcb设计工程师不仅要会绕等长，还要真正理解等长后面的时序要求。

电源以及功率信号的布线要求，电源入口电路要做好防护后滤波原则！
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芯片及其滤波电容的引脚要尽量短粗，储能电容要多打孔，减小布线带来的安装电感，考虑安规要求，电源网络压差较大时需要远离，高压网络插件引脚和过孔需要做挖空处理。

布线中的散热考虑

* H6 @/ j8 x6 d3 W! j0 I! W7 l% H% T电子设计还有一个重要的趋势，就是电压下降，功耗提升，pcb布线作为板极热设计的重要组成部分，也就因此变得更加重要，必要的时候，需要使用相关的电、热仿真工具来辅助进行热设计。
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& _# W8 @0 h: a$ \严格计算布线通道，满足载流要求，还要关注过孔的载流能力，合理规划过孔数量和位置，发热量大的芯片下方有空的位置可以大面积加地铺铜，并添加地孔来加强散热。

大功率发热量大的器件的投影区内，在所有层不要走高速线和敏感信号线，大电流电源，如果其布线路径补觉长时，需要加强其布线通道来减少热损耗，已经添加有散热焊盘的发热器件，在散热焊盘上添加过孔来加强散热。
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* @. b  o3 |" @4 M布线总结

PCB布线是一个系统的工程，设计工程师需要具备多学科的综合知识，同时还要有较强的分析处理能力，综合各方面需要取得较好的平衡。

3 O8 X' r; `' w4 D9 w, m( cPCB设计不是神话，不是黑盒子，也没有放之四海而皆准的方法，所有合理的规范要求，背后都能找到真实的理论制程，平常工作中多想，多问，多学，这才是成为高手之路。
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4 \* h. {1 [  ^( C8 B以上就是精科裕隆小编给你们介绍的PCB板布线有哪些基本原则和操作，希望大家看后有所帮助！