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設計的難度也越來越大。如何實現PCB高的布通率以及縮短設計時間，在這筆者談談對PCB規劃、布局和布線的設計技巧。

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

　　1確定PCB的層數

　　電路板尺寸和布線層數需要在設計初期確定。布線層的數量以及層疊(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，實現期望的設計效果。目前多層板之間的成本差別很小，在開始設計時最好采用較多的電路層并使敷銅均勻分布。

　　2設計規則和限制

　　要順利完成布線任務，布線工具需要在正確的規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先級，優先級越高，規則也越嚴格。規則涉及印制線寬度、過孔的最大數量、平行度、信號線之間的相互影響以及層的限制，這些規則對布線工具的性能有很大影響。

　　認真考慮設計要求是成功布線的重要一步。

　　3組件的布局

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

　　比如，對于電源線的布局：

　　①在PCB布局中應將電源退耦電路設計在各相關電路附近，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，應該避免穩壓電源與電路元件混合布設或是使電源和電路合用地線。

　　因為這種布線不僅容易產生干擾，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扇出設計

　　在扇出設計階段，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，間隔設置為50mil較為理想。要采用使布線路徑數最大的過孔類型。經過慎重考慮和預測，電路在線測試的設計可在設計初期進行，在生產過程后期實現。

　　根據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計。