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！
- S; Z- `2 p$ r  d: Z* I1 `
布线概述及原则
9 T/ A3 j8 [4 R7 \! ]
% y$ r2 U4 L9 }8 P( f& P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 _. G" j$ f  p. f8 \  _
; I, d# l6 T% ?0 b4 `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。
* R, O* i+ s) o6 [- `0 X1 L% f
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。

9 g: b% _' V3 @' O  x布线中的DFM要求
& w7 R! T% ~( _% w5 e
1、孔
0 k) Y& m( y' H" ^5 D' |1 B; j+ ^* y6 V
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。
) y) y2 q1 S$ k0 R2 [, u
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。
2 `/ X7 X, o0 f* g: d
; k9 J6 R5 B. w" }7 y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。

- P9 Q6 a; S9 C2、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。

2oz铜厚最细线宽4mil，最小间距5.5mil。
! ]- l5 P9 `0 {" Y) w. i4 |5 a
内电层避铜至少20mil。
- O1 O7 _( z8 D
% `! a4 e* u' m1 k小的分立器件，两边的走线要对称。
  l9 `7 @/ Q/ A: r9 {
$ r4 Z) {% ^/ O2 `, v& GSMT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。
2 U8 A5 M" o$ ]+ \  s; b
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。

0 f. A$ U7 t- A7 Y6 s布线中电气特性要求
/ e) x# B& ]* [, B
, P) H8 B" i& ]6 z/ U! N2 P1、阻抗控制以及阻抗连续性
$ H& W- V9 d' }1 d8 I  o
6 n% R' c& g6 f2 b- ?3 G% K避免锐角、直角走线。
- J1 @+ y3 ^( X; \- \5 Q  ?
; v& n: ^4 b7 G: [# ]! m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。
5 R' Q" ?1 t4 a( h
2、串扰或者EMC等其他干扰的控制要求
- B: D! ?# p7 {1 k
高速信号与低速信号要分层分区布线。

5 w5 S1 T; J% P: }$ J! L数字信号与模拟信号一号分层分区布线。
6 T/ D$ q8 e( t# v( h" b8 E
敏感信号与干扰信号分层分区布线。

时钟信号要优先走在内层。

) ?) A- m2 [5 ?6 o2 z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。

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)

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。
" a$ k% i" T+ f* o# a: {
- U" [& [' y* |8 ^& u% ~高速布线的3w原则

, N9 a9 e2 D& N) w% v/ g/ G6 m拓扑结构和时序要求

/ a5 s6 {+ T0 K& ^3 _' a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！
+ ^# g! y4 X# c. c; P( U- E
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。
$ o/ d$ T' W1 X" N
; D) ~' G/ J9 y布线中的散热考虑

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。
4 @+ ]' g3 P* U% L
. z1 \2 P% s  u4 T& N: ~" ?9 g4 P9 }6 p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。
+ {- b$ c9 J( f% _+ M
布线总结

/ T3 I4 @' Q# S" a0 N0 b  GPCB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。

( `# ^) s5 O2 n1 J5 a' r  oPCB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。
% t  ?6 |, ~9 i( }# y8 |
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！