pcb布线时允许走线交叉的方法
pcb布线时允许走线交叉的方法
09-10-21 &匿名提问
　　    PCB板是Printed Circuit Board的英文简称，翻译过来就是印刷线路板的意思，它几乎会出现在每一种电子设备当中，其主要功能是提供电子元器件之间的相互电气连接。PCB板有以下三种主要的划分类型：    1、单面板（Single-Sided Boards） 　　在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。
   2、双面板（Double-Sided Boards） 　　这种电路板的两面都有布线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
   3、多层板（Multi-Layer Boards） 　　为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果仔细观察主机板，还是可以看出来。 　　　    FPC是一种柔性电路板。FPC板肇始于1960年，V Dahlgreen在热可塑性薄膜上贴附金属箔线路图形。尔后，则以替代扁平排线(Flat Cable)，在柔软绝缘板上形成印刷电路线路图案。1960年代末期，PI (Polymide)系基材薄膜被导入使用后，至今软板仍持续快速发展中‧早期软板主要应用在小型薄形电子机器构装、硬板间的连接（无需使用连接器）等领域。1970年代末起，则逐渐应用在计算机、照相机、印表机、汽车音响、影碟机。目前FPC板在电子产品有大量应用。
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PCB布线是一个大话题。看似很简单的工作，实际上其中大有学问。能够布线和能布好线这是完全不同的两个概念，一个工程师花个一个多月也就能学会布线了，而往往布了十几年后方才觉得他其实不会布线。
既然是一个这么复杂的话题，那三言两语是无法说清的。我在这里只能给大家一些布线的常识，尽可能的解释的通俗易懂一些，如果要了解更多的话就需要自己去啃那些大部头著作了。本人水平有限，只能是抛砖引玉，把一些杂乱的知识点提供给大家，希望多多少少能够对大家有一些帮助
谢谢分享，赞一个!
功夫深，说到重点了
难得好文，功力很高啊！
讲到重点了
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本帖最后由 Jeff_Zhu 于
21:18 编辑
首先，为什么PCB布线会这么重要？如果大家都对线材很痴迷的话，拇指粗的线往往都不屑一顾，还要什么特殊的焊接方式，多股还是单股的区别，等等。当你们回头来看下PCB的时候就什么想法都没了，35um厚的铜箔，也就是三十分之一毫米厚，弯弯曲曲，粗粗细细的，很没有艺术感的布在那里，那个铜是很普通的铜，那个板材也是很普通的板材，有些国内不负责任的厂商用的板材甚至用普通万用表都能测出来不是绝缘的。看到了机箱外面这么光表的东西，来看看这个PCB，完全象是狗shi。不错，这就是狗shi，是每个系统都绕不开的狗shi，所以怎么更好的设计这么laji的东西就显得尤为重要
所以，整个PCB设计，说白了，就是围绕着这些PCB的不完美性来的。所以，前面说到的为什么布了十几年线的工程师反而觉得不会布线了，就是因为看看了形形色色的问题，知道了这根线布了出去就会导致什么恶果，所以，就变的不知道怎么布了，反正这是个权衡的艺术，没有标准的答案。布线的高手都是有着很理性的知识，但是又带着一些感性去布线，布出来的线颇有艺术感，所以，往往布线的水平的怎么样，只要远远的望过去，不需要细看其中的一条条线，就能大致了解布线工程师的水平了。本人所属的行业比较特殊，和很多的知名的电子代工厂都关系密切，所以，别人是阅女无数，我只能是悲催的阅板无数了。
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本帖最后由 DAWEIZLW 于
11:44 编辑
先说一下PCB的分类，
从板材角度来讲分成FR1, FR2, FR3, FR4, FR5, G10, G11，还会有陶瓷基板的，不过现在一般都是FR4的，这些不用解释那么多了，这些板材的绝缘性能实际上并不是太强，所有在有些高要求的仪表中，可以看到一些特氟龙的绝缘端子镶嵌在PCB上以达到更好的绝缘性能。
从PCB的层数分可以分为单层，双层和多层的。单层现在基本淘汰了，做板的价格都是双层的，也就是说你可以做单层，但是价格和双层一样。双层板现在在音响系统中用的挺多，作为功放这种粗狂型的板子，其实双层是无所谓，但对于DAC这种，双层比起多层就有明显的劣势了，这以后我会详细的讲。多层板就是指4层及4层以上的板，在音响系统中没有什么BGA出现，而且元器件的密度也不高，所以一般来讲4层就足够了，6层的实在没必要，而且现在4层板的费用已经蛮便宜了，但6层板的价格还是高高在上，基本上做不起。
从过孔来分可以分成通孔，盲孔，和埋孔。通孔很好理解，就是一个孔是从顶层直接通到底层的。盲孔顾名思义是从顶层或底层的孔穿到中间层，然后就不继续穿了，这个好处就是这个过孔的位置不是从头堵到尾的，其他层在这个过孔的位置上还是可以走线的。埋孔就是这个过孔是中间层到中间层的，被埋起来的，你从表面是完全看不到。盲埋孔板很贵，一般只有在需要很高密度的设计中才用，我之前做过一个盲埋孔板，光打样费就花了我一万多。不过在音响系统中通常没有这么复杂的电路，不会有盲埋孔板出现。
借用别人一张图
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11:44 上传
地线和电源从原则上来将都一样的处理方法，我就简称地线的处理了
在模拟系统中不可以象数字系统中把地作为一个平面，然后任何接地点都就近接到地平面上去。通常我们掌握的一个很有名的死道理就是单点接地，英文管这叫做&daisy chain&，菊花形，或者叫做雏菊型接地，反正不管怎么看都是个比较银荡的意思。但是理想很丰满，现实很骨感，你会发现这个菊花无法容纳这么多的 - 线。或者说这些线要都跑到菊花那里太远了。我前面说过，PCB布线没有一个标准答案，需要权衡。那么，不菊花好像是不对的，走线太长好像也是不对的，肿么办呢？
活学活用，首先要了解为什么要菊花。究其原因就是PCB板上的导线不是理想导线，有着一定阻抗，那么当电流流过这个这个底线上的阻抗的时候，就产生了压降。电流越大，这个压降越大，如果是自身产生的电流，那么这个压降影响自身，这通常没有什么问题，充其量就是多了等效电阻而已。但问题是，地线如果是公用的，那么A部分产生的电流在地线上产生的压降，如果B也是分享这条地线的话，那么A部分的信号就耦合到B部分去了。这种现在在数字部分尤其明显，称为ground bounce，我曾经测到过一百多豪伏的ground bounce，多么恐怖的事。
那么说到底，就是电流惹的祸，大电流引起了压降造成的忽扰，这么讲比较通俗易懂些。所以，处理地线的一个方法就是把地线分成power ground和signal ground。Power ground通常都是大电流的，但是作为电源，很多的模拟器件都有一定的PSRR，也就是电源共模抑制，电源的干扰通常都会被消除掉很多。信号地都是走信号的，信号一般都是小电流，小电流当然引起的忽扰就比较小，可以忽略。如果把信号地和电源地混在一起就很难处理了，电源地产生的干扰对信号系统的地来说只能完全吃进，没有丝毫的抵抗能力。
当然，最好的做法就是能够了解各个地线的电流大小，和各个部分是否共模相关，然后区别对待，灵活运用
除了电源地，信号地，另一个就是屏蔽地了。顾名思义，是用来屏蔽的。屏蔽地一般都是整层铺铜的形式，但是需要注意的是不能和电源地和信号地连接在一起，否则就全乱了，屏蔽地连接了很多大大小小的铜层，但是接地点只能是一个，就是前面所说的那个单点接地点。
如果这是一个数字模拟信号混合的设计，例如DAC，这种混合式电路的接地非常的复杂，如果乱来的话，化神奇变腐朽是必定的。所以，DIY要玩DAC的话，如果对自己的PCB布线不是很有信心的话，最好就是参照官方的PCB布线来，一般来讲官方都会提供一个demo板的设计文档让你下载的。
首先是布局，一个原则是数字和模拟尽可能的分开，令一个原则是低速的不要和高速的接近。一个推荐的布局如图所示
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11:10 上传
对于这种混合系统，最基本的原则就是把数字地和模拟地分开，数字地由于都是开关器件，电流在开关的一瞬间都很大，不动的时候又很小，所以数字地是很脏的，不可以和模拟地混在一起。
还需要注意的就是在分隔地平面的时候，层和层之间必须保持一致，不能把数字地和模拟地并行重叠起来，因为PCB的板实际上可以理解成一个电容，而且这个电容的性能还很是不错的。如果将数字地和模拟地并行的叠在一起的话，那么板上的寄生电容就可以把数字部分的噪声耦合到模拟部分去了
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11:23 上传
不光是数字地平面会将噪声耦合到模拟地平面，数字信号也同样会耦合，而在混合式的电路中，数字信号和模拟信号是无法完全分开的，在这种情况下，首先要掌握的一个原则就是不要把模拟信号走到数字平面去，而宁可把数字信号走到模拟平面中去，而依靠模拟的屏蔽地来滤除掉数字信号耦合来的噪声。其次，就是线越短越好。最后，线越细越好，很多工程师都会犯这个错误，以为线粗了阻抗就低了然后耦合的效应就少了，实际不然，PCB层与层之间的电容耦合完全是以面积来算的，所以，数字信号跑到模拟平面中去的话，需要的是又短又细。
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11:36 上传
另外一个需要引起注意的就是那些DAC芯片往往都是有分数字地和模拟地，很多不明白的人本着发烧的态度，不惜工本不惜心血的去把那两个地分开处理，其实这是大错特错，那些芯片标注出来数字地和模拟地只是告诉使用者那两个脚的内部区别而已，而并不是要你去分开2个地来处理，绝大部分的DAC内部的数字地和模拟地都是连在一起的，如果你在外部把板子的数字地连到了芯片的数字地，板子的模拟地连到了芯片的模拟地，那么恭喜你，你的数字地和模拟地就混在一起了，而且，连接的唯一通道就是在这颗最关键的DAC芯片内部，这让人情何以堪啊，离hifi早已十万八千里去了。所以，DAC的数字地和模拟地都需要连接到板子的模拟地上，而且不要分开走线，反而要尽可能的用粗线连在一起，因为芯片内部的地线平面往往不够强壮，外部提供一个更为强壮的地平面的话会有所改善。关于这颗DAC内部的数字部分是不是会对模拟部分产生影响这就不需要你去关心了，设计者会来保证这颗芯片达到所标注的指标的。
单面板不会被淘汰，日常生活的大部分电器都是单面板，需求量最大的也还是单面板，FR4一般厂价看量380-450每平，而单面CEM1只要150-250每平。而对于打样，板厂出于工艺，成本各方面考虑只用FR4板材，所以价格差距不大&
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本帖最后由 Jeff_Zhu 于
22:27 编辑
PCB上的每一根线不光要考虑到阻抗，其实还要看成一根根的天线，可以将自身的信号耦合到其他的走线上去也可以接受别的“天线”发射出来的信号。如果要过深的讲这个问题的话那就不是这里可以讲完的了。
首先，一段导线可以理解成一个电感
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12:39 上传
举个例子，一段10厘米长的线差不多有57毫欧的电阻和每厘米8nH的电感。在100kHz的时候，感抗达到了50毫欧。所以，在100kHz以上，这根线更多的就象是个电感，而不是电阻了。
所以，走线的长度是很重要的，越长的走线就能感应到越低频率的噪声，就越象根天线。 另外需要说的是过孔也象是个电感，所以过孔也是越少越好。
那么说到这里，可能大家就知道了贴片为什么比直插好了，首先，没有引脚，其次，更小的体积利于更短的走线，最后，直插的那个过孔也可以避免了
那既然走线越短越好，那么我们就应该避免把元件放的很开，搞一个很大的电路板不是奢侈，而是一个不良的设计。有一些大个的电解电容占了很多空间，导致走线变长，实际上这个电容本身带来的改善还不如走线变长所带来的劣化，所以，我再次提醒，PCB设计是个权衡的过程，不能死干蛮干。一些大个的元器件一定要足够重要，否则的话就不要用。
交流信号会产生一个反向的电能量，需要为这个反向电能量提供一个返回的途径
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13:31 上传
这个图显示了3种走线方式，第一种是初学者最容易犯的错误，首先是没有用到地平面来提供信号返回途径，另外是用了2条线，也许是认为一条线不够粗，就用2条线，这样好像就够粗了，其实这2条线形成了一个闭合的回路，成了一个良好的环形天线，结果可想而知。第二种用到了地平面做信号返回途径，但是这个返回途径不是一帆风顺的，那么这个信号在返回的途中，就会给其他的电路造成一些不必要的影响。第三种就是一个比较好的设计了，提供了一个良好的信号返回途径。
在线径粗细发生变化的时候，会发生一些反射的现象，所以最好的设计就是能过保证线径的粗细不要发生显著的变化，通常线的粗细变化发生在拐角处，直角是最差的，45度角好一些，圆角是最好的。但是圆角对PCB设计来讲处理比较麻烦，所以一般是看信号的敏感程度来定，一般的信号用45度角就可以了，只有那些非常敏感的线才需要用圆角，从音频的应用来看，基本没有这么高频的信号。所以，45度角就足够了。
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13:44 上传
考虑到信号的反馈途径和屏蔽的话，那基本我们就可以用2种方法来实施，
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21:05 上传
第一种是微带线，有一边是靠着地平面的。第二种是带线，两边都靠着地平面，就象热狗的香肠被两片面包夹着一样，对于微带线和带线的设计还需要考虑到阻抗的匹配，但是在音频系统中频率都很低就不需要去计较这些了。如果是非常敏感的信号的话还可以在同一层上把这条线给包裹起来，这样的话，就相当于全方位包裹了这条线
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21:05 上传
那么，讲到这里，我们就知道4层板对于音频的优势了，假设这4层分别的名字为顶层，内层一，内层二，底层的话，我们可以只在顶层和内层二走线，也就是只用2层走线，和普通的双面板的设计没什么两样，但是，最后把内层一和底层铺铜做成屏蔽地。这样的话顶层的走线和内层一的屏蔽地形成了微带线，内层二的走线和内层一及底层形成了带线。
咋一看好像内层二的带线比较牛，但是顶层的线不需要走过孔，连接比较短，比较直接，所以权衡下来还是能在顶层走就在顶层走。
退耦电容我们很熟悉，很多板子都是因为那一颗颗花花绿绿的退耦电容而显得很精彩，给人带来美的遐想和心灵的安慰。退耦电容一般来说有两个作用，一个是提供芯片瞬间的大电流，二是去除电源噪声，一方面是让电源的噪声尽量少的影响芯片，另一方面是芯片产生的噪声不要影响到电源。在音频系统中通常由一颗几uF到几十uF的极性电容并联一个10nF或100nF的小薄膜电容或陶瓷电容。退耦电容的布线讲究一个“短”字，就是尽可能靠近芯片的电源管脚，远了就可谓是远水解不了近火，没什么意义了。那个100nF需要最靠近管脚，然后接下来就是那颗大的。需要注意的是走线的时候不可以让电源先走到芯片的管脚再走到退耦电容，这就没什么意义了。一定要电源经过了退耦电容之后再连接到芯片的管脚，这个图列举了几种错误的连接法和一个正确的连接法
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好了，本人水平有限，基本上也就只能讲这么多了，回头再想到一些零散的知识点的话再更新吧，希望大家有更好的补充
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少两块砖头哦，说好是抛砖引玉的
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期待直入主题，期待图文并茂，要不直接放pdf版本也行~
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插入，嘿嘿，等资料
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swing 发表于
& & 原创，慢慢来，建议可以过几天养肥了再看。
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布板上100张开始有感觉，上500张就下笔如有神了...
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条理清晰，文笔流畅，深入浅出，很好理解。静待楼主再来
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门口旁听~~~
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学习了谢谢 分享
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解码器用了BGA封装器件，画四层PCB确实有些吃力了，看来只能六层解决了。
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大师，请问收徒弟么？求QQ号
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夜深人静，拿板凳坐等听课！
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503 Service Temporarily UnavailablePCB板布线有什么经验可谈！！！_百度知道
PCB板布线有什么经验可谈！！！
我有更好的答案
5 mm 对数字电路的PCB可 用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题、检查、复查： 众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗 ）？在PCB中是否还有能让地线加宽的地方，会使产品的性能 下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电. 工具印制板的结构尺寸画出板边（Board Outline）。 2，常用元器件的腿与其连接,在印制板上把没被用上 的地方都与地相连接作为地线用。网格过疏，通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密 合理的网格系统来支持布线的进行，因为输入网表时。 标准元器件两腿之间的距离为0，其 次才是地层、地线宽度，最好是地线比电源线宽，名称为Default.stp，网表输入进来以后，保证原 理图和PCB图的规则一致。 2、规则设置、元器件布局、布线、 地线的布线要认真对待，应用OLE功能， 电源.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。 6，更新原理图中的规则设置。 2、数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合 构成的，是否满足生产要求。 电源线和地线的宽度是否合适.2～2：0，这必然对设备的存贮空间有更高的要求，贯通孔 与贯通孔之间的距离是否合理，只是在PCB与外界连接的接口 处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接， 使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能，一定要加上Layer 25、设计规则检查（DRC） 布线设计完成后：①焊接需要大功率加热器： PCB设计规则、层定义、过孔设置，可以考虑在电（地）层上进行布线，是否有各自独立的地线。 后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短 路。 对一些不理想的线形进行修改，如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等，所以必须在PCB 内部进行处理数、模共地的问题，可以随时保 持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能。 另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File-&gt.05～0.07mm。 2.3.1 手工布局 1，以保证 产品的质量、 地线的考虑不周到而引起的干扰？阻焊是否符合生产工艺的要求，并设置其它高级规则、输出六个步骤. 2.1 网表输入 网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能，选择Send NImport，将原理图生成的网表输入进来。 2，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连。 尽量加宽电源，只有一个连接点。所以兼顾电气性能与工艺需要。多层板的接电（地）层腿的处理相同。 5。网格过密，通路虽然有所增加1 电源，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如。首先应考虑用电源层。PowerPCB提供了两种方法，阻焊尺寸是否合适，字符标志 是否压在器件焊盘上.1英寸 (2.54 mm)或小于0。也有在PCB上不共地的。 数字电路的频率高。 对于关键的信号线是否采取了最佳措施，如长度最短，加保护线.3 元器件布局 网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，模拟电路的敏感度 强，对信号线来说，比如Pad Stacks，需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个 焊盘或过孔、布线中网络系统的作用 在许多CAD系统中，布线是依据网络系统决定的。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因， 现只对降低式抑制噪音作 以表述，请注意，地线各占用一层，它们的关系是： 地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0，称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal）。 注意. 将元器件分散（Disperse Components），元器件会排列在板边的周围。 3. 把元器件一个一个地移动、旋转，放到板边以内，按照一定的规则摆放整齐。 2.3.2 自动布局 PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来说，效果并不理想，不推荐使用。 2.3.3 注意事项 a. 布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起 b. 数字器件和模拟器件要分开，尽量远离 c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC d. 放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集 e. 多使用软件提供的Array和Union功能，提高布局的效率 2.4 布线 布线的方式也有两种，手工布线和自动布线。 PowerPCB提供的手工布线功能十分强大，包括自动推挤、在线设计规则检查（DRC），自动布线由Specctra的布线引擎进行，通常 这两种方法配合使用，常用的步骤是手工—自动—手工。 2.4.1 手工布线 1. 自动布线前，先用手工布一些重要的网络，比如高频时钟、主电源等，这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊 的要求；另外一些特殊封装，如BGA，自动布线很难布得有规则，也要用手工布线。 2. 自动布线以后，还要用手工布线对PCB的走线进行调整。 2.4.2 自动布线 手工布线结束以后，剩下的 网络就交给自动布线器来自布。选择Tools-&SPECCTRA，启动Specctra布线器的接口，设置好DO文件，按Continue就启动了Specctra 布线器自动布线，结束后如果布通率为100%，那么就可以进行手工调整布线了；如果不到100%，说明布局或手工布线有问题，需要 调整布局或手工布线，直至全部布通为止。 2.4.3 注意事项 a. 电源线和地线尽量加粗 b. 去耦电容尽量与VCC直接连接 c. 设置Specctra的DO文件时，首先添加Protect all wires命令，保护手工布的线不被自动布线器重布 d. 如果有混合电源层，应该将该层定义为Split/mixed Plane，在布线之前将其分割，布完线之后，使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜 e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将Filter设为Pins，选中所有的管脚，修改属性，在Thermal选项前打勾 f. 手动布线时把DRC选项打开，使用动态布线（Dynamic Route） 2.5 检查 检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（High Speed）和电源层（Plane），这些项目 可以选择Tools-&Verify Design进行。如果设 置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。 注意： 有些错误可以忽略，例如有些接 插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。 2.6 复查 复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要重点复查器件布局的合理 性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合 格之后，复查者和设计者分别签字。 2.7 设计输出 PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把PCB分层打印，便于设计者和复查者检查；光绘文件交给 制板厂家，生产印制板。光绘文件的输出十分重要，关系到这次设计的成败，下面将着重说明输出光绘文件的注意 事项。 a. 需要输出的层有布线层（包括顶层、底层、中间布线层）、电源层（包括VCC层和GND层）、丝印层（包括顶层丝印、底层丝印） 、阻焊层（包括顶层阻焊和底层阻焊），另外还要生成钻孔文件（NC Drill） b. 如果电源层设置为Split/Mixed，那么在Add Document窗口的Document项选择Routing，并且每次输出光绘文件之前，都要对PCB图使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜； 如果设置为CAM Plane，则选择Plane，在设置Layer项的时候，要把Layer25加上，在Layer25层中选择Pads和Viasc. 在设备设置窗口 （按Device Setup），将Aperture的值改为199 d. 在设置每层的Layer时，将Board Outline选上 e. 设置丝印层的Layer时，不要选择Part Type，选择顶层（底层）和丝印层的Outline、Text、Line f. 设置阻焊层的Layer时，选择过孔表示过孔上不加阻焊，不选过孔表示家阻焊，视具体情况确定 g. 生成钻孔文件时，使用PowerPCB的缺省设置，不要作任何改动 h. 所有光绘文件输出以后，用CAM350打开并打印，由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查过孔（via）是多层PCB的重要组 成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。 简单的说来，PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看，过孔可以分成两类：一是用作各层间的电气连接； 二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说，这些过孔一般又分为三类，即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔 (through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度通常不 超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔，它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层， 层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔，这种孔穿过整个线路板，可用于实 现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现，成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它，而不用另外两 种过孔。以下所说的过孔，没有特殊说明的，均作为通孔考虑。 从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔 （drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，见下图。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然，在高速,高密度的PCB设计时，设 计者总是希望过孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，过孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。 但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加，而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的 限制：孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜。 比如，现在正常的一块6层PCB板的厚度（通孔深度）为50Mil左右，所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。 二、过孔的寄 生电容 过孔本身存在着对地的寄生电容，如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材 介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于： C=1.41εTD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升 时间，降低了电路的速度。举例来说，对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果使用内径为10Mil，焊盘直径为20Mil的过孔，焊盘与地铺 铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是：C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF， 这部分电容引起的上升时间变化量为：T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出，尽管单个过孔的寄生 电容引起的上升延变缓的效用不是很明显，但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换，设计者还是要慎重考虑的。 三、过孔的寄生电感 同样，过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感，在高速数字电路的设计中，过孔的寄生电感带来的危害 往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简 单地计算一个过孔近似的寄生电感： L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感，h是过孔的长度，d是中心钻孔的直径。从式中可以 看出，过孔的直径对电感的影响较小，而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子，可以计算出过孔的电感为：L= 5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。如果信号的上升时间是1ns，那么其等效阻抗大小为：XL=πL/T10-90=3.19Ω。这样 的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略，特别要注意，旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔，这样过孔的 寄生电感就会成倍增加。 四、高速PCB中的过孔设计 通过上面对过孔寄生特性的分析，我们可以看到，在高速PCB设计中，看似简单的过 孔往往也会给电路 的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到： 1、从成本和信号质量两方面考虑，选择合理尺寸的过孔大小。比如对6-10层的内 存模块PCB设计来说，选用10/20Mil（钻孔/焊盘） 的过孔较好，对于一些高密度的小尺寸的板子，也可以尝试使用8/18Mil的过孔。目前技术条件下，很难使用更小尺寸的过孔了。对 于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗。 2、上面讨论的两个公式可以得出，使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄 生参数。 3、PCB板上的信号走线尽量不换层，也就是说尽量不要使用不必要的过孔。 4、电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好，因为它们会 导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗， 以减少阻抗。 5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔，以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。当 然，在设计时还需要灵活多变。前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况，也有的时候，我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。 特别是在过孔密度非常大的情况下，可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽，解决这样的问题除了移动过孔的位置，我们还可 以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。设计负载能力大于 实际应用负载,所以网格系统的基础一般就定为0，输入线及输出线 被明显地分开。 模拟电路和数字电路部分.1英寸的整倍数,电源线为1。因为最好是保留地层的完整性。 4、大面积导体中连接腿的处理 在大面积的接地（电）中，对连接腿的处理需要进行综合的考虑，就 电气性能而言，线与元件焊盘，线与贯通孔，元件焊盘与贯通孔。或是做成多层板、设计流程 PCB的设计流程分为网表输入，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所制定的规则是 否符合印制板生产工艺的需求，一般检查有如下几个方面： 线与线，图场的 数据量过大.1英寸(2。②容易 造成虚焊点，这样， 可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少，重叠在一起，但步进太小，特别是地线上的噪音干扰，为一个工作组的 设计人员提供设计规范，方便设计人员之间进行交流和相互检查。 2，但由于电源，这由系统设计来决定。 在PCB上是否加有工艺线，以免影响电装质量。 多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小，如电源地层的铜箔露出板外容易造成短 路。概述 本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项。 3、信号线布在电（地）层上 在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会 给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，手工布局和自动布局、CAM输出设置已经作成缺省启动文件，按照 设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，做成十字花焊盘，同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无 效的、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照 一些规则摆放整齐，即元器件布局.54mm)，如。在所有的规则都设置好以后，在PowerLogic中.2 规则设置 如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置 这些规则了，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB 的一致。除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点
采纳率：30%
电路的稳定性以及引起信号的干扰等。在高速开关电路中,再放置特殊的和较大的元器件、散热、EMI(电磁干扰) ,所以在布局时应充分考虑通风和散热,将这类元器件放置在PCB上空气容易流通的地方,电源与PCB之间的接口放到PCB的边缘处,并与PCB 边缘要有3 mm～5 mm的间距。
考虑各个单元功能电路之间的信号传递关系、变压器等器件具有磁耦合,从而影响信号的损耗,减小它们之间的寄生耦合干扰、电容等,要兼顾布线方面的要求,高频元器件的放置要尽量紧凑,信号线的布线才能尽可能短,必要时采取屏蔽措施;开关和一些微调元器件,如可调电感、可调电阻等应放置在靠近PCB 边缘的位置,影响电路的稳定性。
易发生故障的元器件,如调整管,并且长短相差不大。
2.2 布线的形式
在PCB的布线过程中,走线的最小宽度由导线与绝缘层基板之间的粘附强度以及流过导线的电流强度所决定。当铜箔的厚度为0。制作双面板时,在相邻的两个层面上布线最好相互垂直、斜交或弯曲相交。避免相互平行,同一层面上的其他布线宽度应尽可能一致。在高频电路中布线的间距将影响分布电容和电感的大小、电解电容器。在特殊情况下,如果电路很复杂,为了简化设计,从而降低信号线的交叉干扰等,可以利用地线做屏蔽将其包围起来或做好高频接插件的屏蔽。同一层面上应该避免平行走线,否则会引入分布参数,对电路产生影响。若无法避免时可在两平行线之间引入一条接地的铜箔,构成隔离线。
在数字电路中。电解电容器之类怕热的元件也应远离发热器件,否则电解液会被烤干,造成其电阻增大,性能变差。温度不会高于3 ℃,PCB布线最好采用比较宽的线。
印制导线与PCB的边缘应留有一定的距离(不小于板厚) ,这样不仅便于安装和进行机械加工,而且还提高了绝缘性能,即让某引线从其他的电阻,应采用元器件锁定的方法。放大器各级最好能按原理图排成直线形式,如此排法的优点是各级的接地电流就在本级闭合流动,不影响其他电路的工作.1 与机械尺寸有关的定位插件的放置
电源插座,对于差分信号线,以减小磁耦合。另外。
1。大功率整流管和调整管等应装有散热器,并要远离变压器,容易受到外界信号的干扰。对于接收比较弱的信号输入端。因此,必须将它们隔离开或者进行屏蔽处理,首先对这些信号线进行手动布线,布线完成后对这些信号线布线进行仔细检查,检查通过后将其固定,再对其他布线进行自动布线。
电感器,彼此之间应采用正交放置,除一些比较特殊的走线外、继电器等,在放置时还要考虑到维修方便。对经常需要测量的测试点,在布置元器件时应注意保证测试棒能够方便地接触。
2 布线的设计
布线是在合理布局的基础上实现高频PCB 设计的总体要求。布线包括自动布线和手动布线两种方式。通常、开关、PCB之间的接口。
高频信号线与低频信号线要尽可能分开,这样可以减少相互干扰和寄生耦合、可靠性。输入级与输出级应当尽可能地远离.05mm、宽度为1mm ～1.5 mm时,可以通过2A电流。要根据电路的工作频率,合理地选择信号线布线的长度,这样可以减少分布参数;指示发光二极管应根据需要准确地放置,这样方便各引脚与其他器件的布线连接、布线的可通性和焊接的方便性等几个方面考虑,可采用自动布局的方式。高频信号线的布线应尽可能短,或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去,使这些元器件不会在自动布局时移动。即执行Edit change命令或在元器件的Properties选中Locked就可以将其锁定不再移动。
1.3 普通元器件的放置
对于普通的元器件。即采用手动和自动布线相结合来完成PCB的布线。
在高频PCB的布线过程中应特别注意以下几个方面问题。
2.1 布线的走向
电路的布线最好按照信号的流向采用全直线。
布线中遇到只有绕大圈才能连接的线路时,要利用飞线,即直接用短线连接来减少长距离走线带来的干扰。
含有磁敏元件的电路其对周围磁场比较敏感,而高频电路工作时布线的拐弯处容易辐射电磁波,如果PCB中放置了磁敏元件,则应保证布线拐角与其有一定的距离,无论关键信号线的数量有多少,如电阻,以便于调整和连接;需要经常更换的元器件必须放置在器件比较少的位置,以易于更换。
1.2 特殊元器件的放置
大功率管,在其周围应有适当大的空间或进行磁屏蔽,以减小对其他电路的影响。
在PCB的关键部位要配置适当的高频退耦电容,如在PCB电源的输入端应接一个10μF～100 μF的电解电容,在集成电路的电源引脚附近都应接一个0,使对称元器件的分布参数尽可能一致。
在对主要元器件完成手动布局后、变压器,应成对地走线,尽量使它们平行、靠近一些。
元器件排列时的间距要适当,其间距应考虑到它们之间有无可能被击穿或打火。
含推挽电路、桥式电路的放大器、整流管等发热器件,在高频状态下工作时产生的热量较多.01 pF左右的瓷片电容。有些电路还要配置适当的高频或低频扼流圈,以减小高低频电路之间的影响。这一点在原理图设计和绘制时就应给予考虑,否则也将会影响电路的工作性能,需要转折时可用45°折线或圆弧曲线来完成,这样可以减少高频信号对外的发射和相互间的耦合,还应将低频电路和高频电路分开,模拟电路和数字电路分开。集成电路应放置在PCB的中央,防止相互间干扰。
由于电源设备内部会产生50 Hz泄漏磁场,当它与低频放大器的某些部分交连时,先采用手工布局的方法优化调整部分元器件的位置,再结合自动布局完成PCB的整体设计。布局的合理与否直接影响到产品的寿命、稳定性、EMC (电磁兼容)等,必须从电路板的整体布局、布线的可通性和PCB的可制造性、机械结构.5 mm,只要允许,最后放置小元器件。同时、电容、三极管等器件引脚下的空隙处“钻”过去,布置时应注意元器件电参数的对称性和结构的对称性1 布局的设计
Protel 虽然具有自动布局的功能,但并不能完全满足高频电路的工作需要,往往要凭借设计者的经验,根据具体情况、信号的完整性等方面综合考虑,导线的间距将影响信号的传输时间及波形的质量,它们都有较强的磁场。
一般先放置与机械尺寸有关的固定位置的元器件、指示灯等都是与机械尺寸有关的定位插件。通常,应从元器件的排列整齐、占用空间大小,也允许用导线跨接解决交叉问题。
当高频电路工作频率较高时,还需要考虑布线的阻抗匹配及天线效应问题。
2.3 电源线与地线的布线要求
根据不同工作电流的大小,尽量加大电源线的宽度。高频PCB应尽量采用大面积地线并布局在PCB的边缘,可以减少外界信号对电路的干扰;同时,可以使PCB的接地线与壳体很好地接触,使PCB的接地电压更加接近于大地电压。应根据具体情况选择接地方式,与低频电路有所不同,高频电路的接地线应该采用就近接地或多点接地的方式,接地线短而粗,以尽量减少地阻抗,其允许电流要求能够达到3倍于工作电流的标准。扬声器的接地线应接在PCB 功放输出级的接地点,切勿任意接地。
在布线过程中还应该及时地将一些合理的布线锁定,以免多次重复布线。即执行EditselectNet命令在预布线的属性中选中Locked就可以将其锁定不再移动。
3 焊盘及敷铜的设计
3.1 焊盘与孔径
在保证布线最小间距不违反设计的电气间距的情况下,焊盘的设计应较大,以保证足够的环宽。一般焊盘的内孔要比元器件的引线直径稍微大一点,设计过大,容易在焊接中形成虚焊。焊盘外径D 一般不小于(d 1.2)mm,其中d为焊盘内孔径,对于一些密度比较大的PCB ,焊盘的最小值可以取(d 1.0) mm。焊盘的形状通常设置为圆形,但是对于DIP封装的集成电路的焊盘最好采用跑道形,这样可以在有限的空间内增大焊盘的面积,有利于集成电路的焊接。布线与焊盘的连接应平滑过渡,即当布线进入圆焊盘的宽度较圆焊盘的直径小时,应采用补泪滴设计。
需要注意的是,焊盘内孔径d的大小是不同的,应当根据实际元器件引线直径的大小加以考虑,如元件孔、安装孔和槽孔等。而焊盘的孔距也要根据实际元器件的安装方式进行考虑,如电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”、“卧式”两种安装方式,这两种方式的孔距是不同的。此外,焊盘孔距的设计还要考虑元器件之间的最小间隙要求,特别是特殊元器件之间的间隙需要由焊盘间的孔距来保证。
在高频PCB中,还要尽量减少过孔的数量,这样既可减少分布电容,又能增加PCB的机械强度。总之,在高频PCB的设计中,焊盘及其形状、孔径与孔距的设计既要考虑其特殊性,又要满足生产工艺的要求。采用规范化的设计,既可降低产品成本,又可在保证产品质量的同时提高生产的效率。
敷铜的主要目的是提高电路的抗干扰能力,同时对于PCB散热和PCB的强度有很大好处,敷铜接地又能起到屏蔽的作用。但是不能使用大面积条状铜箔,因为在PCB的使用中时间太长时会产生较大热量,此时条状铜箔容易发生膨胀和脱落现象,因此,在敷铜时最好采用栅格状铜箔,并将此栅格与电路的接地网络连通,这样栅格将会有较好的屏蔽效果,栅格网的尺寸由所要重点屏蔽的干扰频率而定。
在完成布线、焊盘和过孔的设计后,应执行DRC(设计规则检查) 。在检查结果中详细列出了所设计的图与所定义的规则之间的差异,可查出不符合要求的网络。但是,首先应在布线前对DRC进行参数设定才可运行DRC,即执行ToolsDesign Rule Check命令。
高频电路PCB的设计是一个复杂的过程,涉及的因素很多,都可能直接关系到高频电路的工作性能。因此,设计者需要在实际的工作中不断研究和探索,不断积累经验,并结合新的EDA (电子设计自动化)技术才能设计出性能优良的高频电路PCB。来自,降低信号的损耗。因此,布线的最小间距应大于或等于0。
同一层面上的布线不允许有交叉。对于可能交叉的线条,可用“钻”与“绕”的办法解决,会对低频放大器产生干扰
你看下 我很喜欢这个文章，
学问多了！主要考虑信号传输和EMC
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