《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 嵌入式技術(shù) > 其他 > PCB布局和布線的七步法

PCB布局和布線的七步法

2022-11-18
來源:FPGA資源俠客 FPGA技術(shù)江湖
關(guān)鍵詞: pcb布局 布線

  當(dāng)前,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(jì)的難度也就逐漸增大。如何在保證質(zhì)量的同時(shí)縮短設(shè)計(jì)時(shí)間?這需要工程師們有過硬的技術(shù)知識,以及掌握一些設(shè)計(jì)技巧。

  01 確定PCB的層數(shù)

  電路板尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)期望的設(shè)計(jì)效果。目前多層板之間的成本差別很小,在開始設(shè)計(jì)時(shí)最好采用較多的電路層并使附銅均勻分布。

  02 設(shè)計(jì)規(guī)則和限制

  要順利完成布線任務(wù),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(jìn)行分類,每個(gè)信號類都應(yīng)該有優(yōu)先級,優(yōu)先級越高,規(guī)則也越嚴(yán)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(rèn)真考慮設(shè)計(jì)要求是成功布線的重要一步。

  03 組件的布局

  在最優(yōu)化裝配過程中,可制造性設(shè)計(jì)(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(dòng),可以對電路適當(dāng)優(yōu)化,更便于自動(dòng)布線。

  比如,對于電源線的布局:

 ?、僭?a class="innerlink" href="http://theprogrammingfactory.com/tags/PCB布局" target="_blank">PCB布局中應(yīng)將電源退耦電路設(shè)計(jì)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(dòng)電流,造成竄擾;

  ②對于電路內(nèi)部的電源走向,應(yīng)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;

 ?、蹖τ谝恍┲饕碾娏魍ǖ溃缭谡{(diào)試和檢測過程中要斷開或測量電流,在布局時(shí)應(yīng)在印制導(dǎo)線上安排電流缺口。

  另外,要注意穩(wěn)壓電源在布局時(shí),盡可能安排在單獨(dú)的印制板上。當(dāng)電源與電路合用印制板時(shí),在布局中,應(yīng)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?yàn)檫@種布線不僅容易產(chǎn)生干擾,同時(shí)在維修時(shí)無法將負(fù)載斷開,到時(shí)只能切割部分印制導(dǎo)線,從而損傷印制板。

  04 扇出設(shè)計(jì)

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

  05 手動(dòng)布線以及關(guān)鍵信號的處理

  手動(dòng)布線在現(xiàn)在和將來都是印刷電路板設(shè)計(jì)的一個(gè)重要過程,采用手動(dòng)布線有助于自動(dòng)布線工具完成布線工作。通過對挑選出的網(wǎng)絡(luò)(net)進(jìn)行手動(dòng)布線并加以固定,可以形成自動(dòng)布線時(shí)可依據(jù)的路徑。

  首先對關(guān)鍵信號進(jìn)行布線,手動(dòng)布線或結(jié)合自動(dòng)布線工具均可。布線完成后,再由有關(guān)的工程技術(shù)人員對這些信號布線進(jìn)行檢查,檢查通過后,將這些線固定,然后開始對其余信號進(jìn)行自動(dòng)布線。由于地線中阻抗的存在,會給電路帶來共阻抗干擾。

  06 自動(dòng)布線

  對關(guān)鍵信號的布線需要考慮在布線時(shí)控制一些電參數(shù),比如減小分布電感等,在了解自動(dòng)布線工具有哪些輸入?yún)?shù)以及輸入?yún)?shù)對布線的影響后,自動(dòng)布線的質(zhì)量在一定程度上可以得到保證。在對信號進(jìn)行自動(dòng)布線時(shí)應(yīng)該采用通用規(guī)則。

  通過設(shè)置限制條件和禁止布線區(qū)來限定給定信號所使用的層以及所用到的過孔數(shù)量,布線工具就能按照工程師的設(shè)計(jì)思想來自動(dòng)布線。在設(shè)置好約束條件和應(yīng)用所創(chuàng)建的規(guī)則后,自動(dòng)布線將會達(dá)到與預(yù)期相近的結(jié)果,在一部分設(shè)計(jì)完成以后,將其固定下來,以防止受到后邊布線過程的影響。

  布線次數(shù)取決于電路的復(fù)雜性和所定義的通用規(guī)則的多少?,F(xiàn)在的自動(dòng)布線工具功能非常強(qiáng)大,通??赏瓿?00%的布線。但是,當(dāng)自動(dòng)布線工具未完成全部信號布線時(shí),就需對余下的信號進(jìn)行手動(dòng)布線。

  07 布線的整理

  一些約束條件很少的信號,布線的長度很長,這時(shí)可以先判斷出哪些布線合理,哪些布線不合理,再通過手動(dòng)編輯來縮短信號布線長度和減少過孔數(shù)量。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請及時(shí)通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。