九种PCB布线最佳实践

PCB设计的目标是创建一个功能完备的电路板，这一点我完全同意。但是，我在PCB布局期间的第一个目标是使电路板100％布线。布局首先要通过设置设计参数，然后放置组件以满足其电气，机械和制造要求。此后剩下的唯一一件事就是将所有网络连接在一起。听起来应该很容易，不是吗？有时候是这样，但是大多数时候它比人们意识到的要复杂得多。

要成功布线印刷电路板，必须考虑并解决许多细节。例如，必须配置电源和地线，以便为敏感网络提供良好的干净信号返回路径，并且承载敏感信号的走线必须具有一定的宽度，并且远离可能影响其操作的高噪声电路。这只是设计师在布线电路板时需要考虑的一些内容。在我们的电路板设计四部分系列的第三部分中，让我们在这里更详细地了解其中一些PCB布线最佳实践。

良好的PCB布线习惯始于任何痕迹的布置

在本系列的第一部分中，我们研究了为印刷电路板设计开发原理图的最佳PCB设计实践。使用原理图作为设计的基础，我们在系列的第二部分中看到了一些将组件放置在设计上的布局最佳实践。现在，在第三部分中，我们将看到到目前为止我们已经完成的所有准备工作将如何帮助放置这些放置的组件之间的网络连接。

但是，在完成布线之前，最好检查一下设计并确保已准备好进行下一步：

l 是否已使用批准的图层堆栈正确配置数据库？

l 是否已安装所有设计规则以及任何唯一的布线约束？

l 所有组件都放在板上了吗？

l 组件放置是否针对最佳连接模式进行了优化？

假设所有这些项目都已完成，您就可以开始路由跟踪了。

 

电路板设计的九种PCB布线最佳实践

有很多不同类型和样式的走线都需要在电路板上布线，而这九种最佳实践将涵盖您将要使用的大多数方法：

l 布线工具：布线电路板的第一步是确保您了解如何使用正在使用的设计工具。发现设计者浪费时间来进行手动布线任务并不稀奇，因为他们不知道工具中的自动化功能会做得更好。

l 转义布线：必须将高引脚数部件（例如600引脚BGA处理器芯片）的所有引脚都布线到过孔，以便可以将它们连接在内层上。焊盘内通孔和微通孔通常用于逃生布线，旁路帽和连接到这些相同引脚的其他小型分立零件通常同时布线。

l 电源：应使用短而宽的走线对电源电路进行布线，以帮助降低走线的电感以及控制电磁干扰（EMI）和热量。在布线这些迹线或圆角时，最好使用45度角。最好将布线保持在一层上，避免使用过孔，因为过孔需要最佳地放置电源组件。

l 信号路径：在高速电路中，信号路径非常重要。使用短的直接走线连接这些网络很重要。与电源一样，这很大程度上取决于零件的放置，原理图应作为放置和布线的指南。

l 高速传输线：由于需要控制传输线的能量，这些走线应在紧邻两个参考平面层或在两个参考平面层之间的内部层上布线。这称为微带或带状线层配置，对于提供最清晰，最直接的信号返回路径至关重要。在不跨越分离平面的情况下布线传输线时，这也很重要，因为这可能会破坏其信号返回路径，从而在板上产生很多不必要的噪声。高速传输线路由有多种形式，您的PCB设计CAD工具通常内置一些功能，用于路由受控阻抗线，差分对或需要额外间距的敏感信号。

l 总线路由：数字电路通常将具有要路由的网络组，称为总线。这些总线通常是位于处理器和内存组件之间的数据和地址线，因此可能会附加高速设计约束。总线应一起布线，以使其长度与信号定时相匹配，并且某些CAD系统为这些网络一起提供专门的自动交互式路由功能。

l 模拟路由：模拟路由应尽可能与数字路由隔离。它应该有自己的单独参考平面用于信号返回，以防止模拟信号噪声污染数字电路。

l 电源和地线：电源和地线的走线应较宽，尤其是对于电流较高的电路。切记对通孔引脚和分立部件的连接使用散热装置，以防止焊接时出现热不平衡。在可能的情况下，最好使用实心金属平面，并且接地平面应远离插槽，切口和裂缝，以用作清晰的信号返回路径。如果不可避免要使用拆分平面，请确保拆分不在高速布线的区域。

l 清理：这不仅仅是使路由看起来整洁。在某些情况下，例如悬空的走线，可能会影响电路板的信号完整性，因为它们的行为就像是天线在辐射能量。确保使用所需的工具来查找和更正路由中遗留的所有问题。

这九种最佳实践将帮助您完成PCB设计中所需的大多数跟踪布线。请记住，尽管走线布线必须符合为其设置的约束，以提高电路性能和可制造性，但它也是设计者进行创造性表达的机会。换句话说，跟踪路由可能会很有趣，因此不要害羞地卷起袖子并投入。