PCB布局的巧妙技巧及工藝缺陷處理

　　PCB(PrintedCircuitBoard)，中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。

　　隨著PCB尺寸要求越來越小，器件密度要求越來越高，PCB設(shè)計的難度也越來越大。如何實現(xiàn)PCB高的布通率以及縮短設(shè)計時間，在這筆者談談對PCB規(guī)劃、布局和布線的設(shè)計技巧。

　　在開始布線之前應該對設(shè)計進行認真的分析以及對工具軟件進行認真的設(shè)置，這會使設(shè)計更加符合要求。

　　1確定PCB的層數(shù)

　　電路板尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計初期確定。布線層的數(shù)量以及層疊(STack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度，實現(xiàn)期望的設(shè)計效果。目前多層板之間的成本差別很小，在開始設(shè)計時最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布。

　　2設(shè)計規(guī)則和限制

　　要順利完成布線任務，布線工具需要在正確的規(guī)則和限制條件下工作。要對所有特殊要求的信號線進行分類，每個信號類都應該有優(yōu)先級，優(yōu)先級越高，規(guī)則也越嚴格。規(guī)則涉及印制線寬度、過孔的最大數(shù)量、平行度、信號線之間的相互影響以及層的限制，這些規(guī)則對布線工具的性能有很大影響。

　　認真考慮設(shè)計要求是成功布線的重要一步。

　　3組件的布局

　　在最優(yōu)化裝配過程中，可制造性設(shè)計(DFM)規(guī)則會對組件布局產(chǎn)生限制。如果裝配部門允許組件移動，可以對電路適當優(yōu)化，更便于自動布線。所定義的規(guī)則和約束條件會影響布局設(shè)計。自動布線工具一次只會考慮一個信號，通過設(shè)置布線的約束條件以及設(shè)定可布信號線的層，可以使布線工具能像設(shè)計師所設(shè)想的那樣完成布線。

　　比如，對于電源線的布局：

　?、僭赑CB布局中應將電源退耦電路設(shè)計在各相關(guān)電路附近，而不要放置在電源部分，否則既影響旁路效果，又會在電源線和地線上流過脈動電流，造成竄擾;

　　②對于電路內(nèi)部的電源走向，應采取從末級向前級供電，并將該部分的電源濾波電容安排在末級附近;

　　③對于一些主要的電流通道，如在調(diào)試和檢測過程中要斷開或測量電流，在布局時應在印制導線上安排電流缺口。

　　另外，要注意穩(wěn)壓電源在布局時，盡可能安排在單獨的印制板上。當電源與電路合用印制板時，在布局中，應該避免穩(wěn)壓電源與電路元件混合布設(shè)或是使電源和電路合用地線。

　　因為這種布線不僅容易產(chǎn)生干擾，同時在維修時無法將負載斷開，到時只能切割部分印制導線，從而損傷印制板。

　　4扇出設(shè)計

　　在扇出設(shè)計階段，表面貼裝器件的每一個引腳至少應有一個過孔，以便在需要更多的連接時，電路板能夠進行內(nèi)層連接、在線測試和電路再處理。

　　為了使自動布線工具效率最高，一定要盡可能使用最大的過孔尺寸和印制線，間隔設(shè)置為50mil較為理想。要采用使布線路徑數(shù)最大的過孔類型。經(jīng)過慎重考慮和預測，電路在線測試的設(shè)計可在設(shè)計初期進行，在生產(chǎn)過程后期實現(xiàn)。

　　根據(jù)布線路徑和電路在線測試來確定過孔扇出類型，電源和接地也會影響到布線和扇出設(shè)計。