在PCB 設(shè)計(jì)中,,布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(gè)PCB 中,以布線的設(shè)計(jì)過程限定最高,,技巧最細(xì),、工作量最大,。PCB 布線有單面布線,、雙面布線及多層布線。布線的方式也有兩種:自動(dòng)布線及交互式布線,,在自動(dòng)布線之前,,可以用交互式預(yù)先對(duì)要求比較嚴(yán)格的線進(jìn)行布線,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(shí)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,。自動(dòng)布線的布通率,依賴于良好的布局,,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(jìn)的數(shù)目等,。一般先進(jìn)行探索式布經(jīng)線,快速地把短線連通,,然后進(jìn)行迷宮式布線,,先把要布的連線進(jìn)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(jìn)總體效果。對(duì)目前高密度的PCB 設(shè)計(jì)已感覺到貫通孔不太適應(yīng)了,,它浪費(fèi)了許多寶貴的布線通道,,為解決這一矛盾,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方便,更加流暢,,更為完善,,PCB 板的設(shè)計(jì)過程是一個(gè)復(fù)雜而又簡單的過程,要想很好地掌握它,,還需廣大電子工程設(shè)計(jì)人員去自已體會(huì),,才能得到其中的真諦。
1,、電源,、地線的處理
既使在整個(gè)PCB 板中的布線完成得都很好,但由于電源,、地線的考慮不周到而引起的干擾,,會(huì)使產(chǎn)品的性能下降,有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率,。所以對(duì)電,、地線的布線要認(rèn)真對(duì)待,把電,、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(duì)每個(gè)從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(duì)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(hào)線,,通常信號(hào)線寬為:0.2~0.3mm,最經(jīng)細(xì)寬度可達(dá)0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5 mm,,對(duì)數(shù)字電路的PCB 可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路, 即構(gòu)成一個(gè)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,。是做成多層板,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 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,。因此在布線時(shí)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(qiáng),對(duì)信號(hào)線來說,,高頻的信號(hào)線盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件,,對(duì)地線來說,整人PCB 對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn),,所以必須在PCB 內(nèi)部進(jìn)行處理數(shù),、模共地的問題,而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實(shí)際上是分開的它們之間互不相連,,只是在PCB 與外界連接的接口處(如插頭等),。數(shù)字地與模擬地有一點(diǎn)短接,請(qǐng)注意,,只有一個(gè)連接點(diǎn),。也有在PCB 上不共地的,這由系統(tǒng)設(shè)計(jì)來決定,。
3,、信號(hào)線布在電(地)層上
在多層印制板布線時(shí),由于在信號(hào)線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多,,再多加層數(shù)就會(huì)造成浪費(fèi)也會(huì)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(gè)矛盾,,可以考慮在電(地)層上進(jìn)行布線,。首先應(yīng)考慮用電源層,其次才是地層,。因?yàn)樽詈檬潜A舻貙拥耐暾浴?/p>
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(duì)連接腿的處理需要進(jìn)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(duì)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(diǎn),。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(shí)因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點(diǎn)的可能性大大減少,。多層板的接電(地)層腿的處理相同。
5,、布線中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用
在許多CAD 系統(tǒng)中,,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(jìn)太小,圖場(chǎng)的數(shù)據(jù)量過大,,這必然對(duì)設(shè)備的存貯空間有更高的要求,,同時(shí)也對(duì)象計(jì)算機(jī)類電子產(chǎn)品的運(yùn)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(duì)布通率的影響極大,。所以要有一個(gè)疏密合理的網(wǎng)格系統(tǒng)來支持布線的進(jìn)行。標(biāo)準(zhǔn)元器件兩腿之間的距離為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(jì)規(guī)則檢查(DRC)
布線設(shè)計(jì)完成后,需認(rèn)真檢查布線設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)者所制定的規(guī)則,,同時(shí)也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求,,一般檢查有如下幾個(gè)方面:
A、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。
B,、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 中是否還有能讓地線加寬的地方,。
C、對(duì)于關(guān)鍵的信號(hào)線是否采取了最佳措施,,如長度最短,,加保護(hù)線,輸入線及輸出線被明顯地分開,。
D,、模擬電路和數(shù)字電路部分,是否有各自獨(dú)立的地線,。
E,、后加在PCB 中的圖形是否會(huì)造成信號(hào)短路。
F,、對(duì)一些不理想的線形進(jìn)行修改,。
G、在PCB 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,。
H,、多層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,。