精科裕隆：PCB板布线有哪些基本原则和操作？

精科欲隆

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！
0 a+ t) }) x) k% G
布线概述及原则

6 W( f/ u$ b: N, l+ ?) z# v0 \& t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。
3 o3 C6 y5 n/ X9 R8 j2 |
- t" q( H" u$ a3 W# q3 n2 Z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。
( N9 w5 L8 G! N1 S; Q0 f3 \0 Z
# ~9 W0 N! P: |' l- n* U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。

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。
0 ^' G1 o% q1 U8 P- m1 ~
  I0 j; r4 n; @% w# `; c布线中的DFM要求
* [, f) x% m+ [' s
1、孔
, h$ i! c, M! h' Y% L
* M) b5 C3 H% m) K. j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。
) P" N) U$ A5 l) g, R
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。

9 z7 w1 a/ E  {& b& b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。
2 |- L% c  ^4 h1 N4 g
2、ETCH

0.5oz的铜厚，最细线宽可以做到3mil，最小间距2mil。

1oz的铜厚最细线宽3.5mil，最小间距4mil。

; X( I; k: G2 P7 `# G1 H$ l: o2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。
% V% R! J1 C3 D& K. g
内电层避铜至少20mil。

: V: }" D' }- ~/ e8 y+ M1 W1 L% u- f! S小的分立器件，两边的走线要对称。
+ S  C! l% S% n
SMT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。

对于SMT焊盘在大面积铺铜时需要花焊盘连接。
7 s0 b- W' I2 O: S
3 t% N! f- ^0 X/ r  D5 J/ E0 {" a: jETCH线分布均匀，防止加工后翘曲。

布线中电气特性要求
5 c7 _" a9 `+ D8 V2 P/ w7 p
/ S' S; c. w) p' d- b1、阻抗控制以及阻抗连续性
) b: }8 I0 b2 }7 j: z* a
避免锐角、直角走线。
& s2 k0 b) u- {. r( ~7 h
- G* M0 p5 N' Q( n2 B关键信号布线尽量使用较少的的过孔。

高速信号线适当考虑圆弧布线。
% G& a( u$ B6 n2 p
6 {# k8 c  b: @: x2 |4 j2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求
( H7 R" j8 v9 h& I
高速信号与低速信号要分层分区布线。

数字信号与模拟信号一号分层分区布线。
6 W. ?. K3 o& n9 J+ Z
敏感信号与干扰信号分层分区布线。

/ J/ [* E) ^( \5 y3 v/ d时钟信号要优先走在内层。

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。
1 P' Q" _0 v- e! O! U! h/ e
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)

7 W1 [2 I, f1 P  {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。
! b% F' U! }5 S/ C, P% q5 ^
4 h1 W* m6 V! H# f5 k高速布线的3w原则
+ n# @! t( S9 z5 N
拓扑结构和时序要求
! T  I1 ]& k% d! ^5 t. n) S+ Q
% J2 a& h$ h* @  g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！

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。
7 w/ w, O7 W$ O/ U# P5 N
布线中的散热考虑
. r, l3 s1 f5 [0 Z$ ^
6 e3 v" J/ Z) v+ S6 F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。

6 \5 |  J1 f$ \$ M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。

0 ?% {# T) ?: k* |* R, }! A/ C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。

. |8 B$ k# h# }8 c3 V$ O6 A# N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。

0 R: K/ b6 I" @- \PCB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。

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！