在安排 PCB 的布局過(guò)程巾， 關(guān)鍵的問(wèn)題是： 開(kāi)關(guān)、 按鈕、 旋鈕等操作件以及結(jié)構(gòu)件(簡(jiǎn)
結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，則應(yīng)放在印制板上方便調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，則其位置要
Board Shape 操作，對(duì)原先的 PCB 進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟眉簟?/div>
另外，根據(jù)本人的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，若要對(duì)已有的
電路板進(jìn)行某些功能的擴(kuò)充或縮減，需
要重新
設(shè)計(jì)新的 PCB，則在實(shí)際布局時(shí)可以參照母板上的布局，通過(guò)手工方式將元器件安排
在恰當(dāng)?shù)奈恢蒙?；在布線過(guò)程中，再根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，以進(jìn)一步提高布通率。
2 布線
布線是在布局之后，通過(guò)設(shè)汁銅箔的走線圖，按照原理圖連通所有的走線。顯然，布局
的合理程度將直接影響到布線的成功率， 因而往往在布線的整個(gè)過(guò)程中， 都需要對(duì)布局進(jìn)行
層布線方案。
為它而做的。PCB 布線有單面布線、雙面布線和多層布線。布線的方式有兩種：自動(dòng)布線和
交互式布線。
字信號(hào)
電路板(尤其信號(hào)電平比較低，
電路板密度比較小時(shí))采用自動(dòng)布線是沒(méi)有問(wèn)題的。 但
是，在
設(shè)計(jì)模擬信號(hào)．混合信號(hào)或高速
電路板時(shí)，如果也完全采用自動(dòng)布線，可就要出問(wèn)題
了，甚至可能帶來(lái)嚴(yán)重的電路性能問(wèn)題。
目前，雖然已經(jīng)有一些自動(dòng)布線的工具功能非常強(qiáng)大，通?？梢赃_(dá)到 100％的布通率，
但是整體外觀效果不是很美觀， 有時(shí)連線排列雜亂無(wú)章， 兩個(gè)引腳之間的連線并不是短(
優(yōu))路徑。
對(duì)于電路相對(duì)比較復(fù)雜的
設(shè)計(jì)， 請(qǐng)盡量不要完全采用自動(dòng)布線方式。 建議在采用自動(dòng)布
線之前， 首先采用交互式方式預(yù)先對(duì)那些要求比較嚴(yán)格的線進(jìn)行布線。 同時(shí)輸入端和輸出端
的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾；兩相鄰層的布線要相互垂直，平行容易產(chǎn)生寄
生耦合，這一約束條件可以在布線規(guī)則中添加。
自動(dòng)布線的布通率，依賴(lài)于良好的布局。布線規(guī)則要預(yù)先設(shè)定，包括走線的彎曲次數(shù)、
導(dǎo)通孔的數(shù)目和步進(jìn)的數(shù)目等。一般先進(jìn)行探索式市線，快速地把短線先連通；然后再進(jìn)行
迷宮式布線，先把要布的線進(jìn)行全局的布線路徑優(yōu)化，它可以根據(jù)需要斷開(kāi)已布的線，并重
新布線，以改進(jìn)總體效果。
在手工布線時(shí)，為了確保正確實(shí)現(xiàn)電路，需要遵循一些通用的
設(shè)計(jì)規(guī)則：盡量采用地平
面作為電流回路；將模擬地平面與數(shù)字地平面分開(kāi)；如果地平面被信號(hào)線隔斷，那么為減少
對(duì)地電流回路的干擾，應(yīng)使信號(hào)走線與地平面垂直；模擬電路盡量靠近電路扳邊緣放置，數(shù)
字電路盡量靠近電源連接端放置，這樣做町以減小由數(shù)字開(kāi)關(guān)引起的 di/dt 出效應(yīng)。
3 PCB 電路及電路抗干擾措施
抗干擾
設(shè)計(jì)與具體電路有著密切的關(guān)系，也是一個(gè)很復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題。這里結(jié)合在 PCB
可以單獨(dú)為電源線和地線的線寬做新的約束規(guī)則)，減少環(huán)路電阻，尤其要注意使電源線、
地線的供電方向與數(shù)據(jù)、信號(hào)的傳遞方向相反，有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。
還應(yīng)做到：數(shù)字地與模擬地分開(kāi)；若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，則應(yīng)使它們盡量
分開(kāi)； 低頻電路的地應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地， 實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地；
高頻電路宜采用多點(diǎn)串聯(lián)接地， 地線應(yīng)短而粗， 高頻元件周?chē)M量用柵格狀進(jìn)行大面積地敷
銅；盡量加寬電源和地線寬度，好是地線要比電源線寬一些，它們的寬度關(guān)系是，地線>
電源線>信號(hào)線。
③數(shù)字電路系統(tǒng)的接地構(gòu)成閉環(huán)路，即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)，能提高抗噪聲能力。
④數(shù)字電流不應(yīng)流經(jīng)模擬器件，高速電流不應(yīng)流經(jīng)低速器件。
⑤在電源地線之間加上去耦電容，以提高電源回路的抗干擾能力。
4 具體實(shí)例
以下實(shí)例是基于 ARM、自主移動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)核心板的 PCB
設(shè)計(jì)。
4.1 核心板原理圖
在核心板原理圖中，核心元件為 S3C44BOX。該元件是一款高性能的 16／32 位 RISC 微
處理器，66MHz 的主頻，內(nèi)部集成了 LCD 控制器，適用于手持設(shè)備，采用 160-QFP 封裝。在
該系統(tǒng)中， 電源電路需要使用 5V 和 3． 3V 的直流穩(wěn)壓電源， 其中 S3C44BOX 使用 2． 5V 電源，
外圍器件需 3．3V 電源，其他部分器件需 5V 電源；晶振電路用于向 CPU 以及其他電路提供
工作時(shí)鐘，S3C44BOX 使用常用的無(wú)源晶振；U6、U7 和 U9 構(gòu)成此系統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
信號(hào)層，中間哺層分別為電源層和地層。頂層和底層的 PCB 圖如圖 2 和圖 3 所示。
此值，則在布線過(guò)程中會(huì)遇到難以布通的實(shí)際困難，因此先將板尺寸
設(shè)計(jì)得稍微大一些，在
布線成功之后，選擇 Design→Board Shape→Redefine Roard Shape 對(duì) PCB 板進(jìn)行裁剪。
③在由原理圖生成 PCB 圖時(shí)，通過(guò)手工的方式，將一些要求比較嚴(yán)格的元器件(U5、U6、
U7 和 U9)放置在適當(dāng)?shù)奈恢茫⑵滏i定；同時(shí)要將晶振放置在 U5 的附近。在擺放其他元
器件時(shí)也要注意元器件之間的距離，如果兩個(gè)元器件距離太近，則會(huì)產(chǎn)生干擾，并呈綠色顯
示。
④在系統(tǒng)中，S3C44BOX 的片內(nèi)工作頻率為 66MHz。因此，在印刷
電路板的
設(shè)計(jì)過(guò)程中，
應(yīng)該遵循一些高頻電路的
設(shè)計(jì)基本原則，否則會(huì)使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定甚至不能正常工作。
⑤對(duì)于目前高密度的 PCB
設(shè)計(jì)， 已經(jīng)感覺(jué)到貫通孔不太適應(yīng)了， 浪費(fèi)了許多寶貴的布線
通道。為解決這一矛盾，出現(xiàn)了盲孔和埋孔技術(shù)，它不僅實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)通孔的作用，而且還省出
許多布線通道，使布線過(guò)程完成得更加方便、流暢，更加完善。在大多數(shù)教程中，也提倡在
也增加了 PCB
設(shè)計(jì)的成本。 因此是否選取此技術(shù)， 要根據(jù)實(shí)際的電路復(fù)雜程度及經(jīng)濟(jì)能力來(lái)
決定。筆者在
設(shè)計(jì)四層板的過(guò)程中并沒(méi)有采用此技術(shù)，如果覺(jué)得貫通孔數(shù)目太多，則可以在
布線前在布線規(guī)則中限制打孔的上限值。
⑥在布線前， 預(yù)先在布線規(guī)則中設(shè)置頂層采用水平布線， 而底層則采用垂直布線的方式。
這樣做可以使頂層和底層布線相互垂直， 從而避免產(chǎn)生寄生耦合； 同時(shí)在引腳間的連線拐彎
處盡避免使用直角或銳角，因?yàn)樗鼈冊(cè)诟哳l電路中會(huì)影響電氣性能。
⑦PCB
設(shè)計(jì)采用交互式布線方式。首先對(duì)元器件 J1、J2 與 U5 之間的引腳連線手工進(jìn)行
預(yù)布線，在微處理器的輸入／輸出信號(hào)中，有相當(dāng)一部分是相同類(lèi)型的，如數(shù)據(jù)線、地址線
和信號(hào)線。對(duì)于這些相同類(lèi)型的信號(hào)線應(yīng)該成組、平行分布，并注意它們之間的長(zhǎng)短差異不
要太大，這樣既可以減小干擾，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又可以使布線變得簡(jiǎn)單，印刷
電路板的
外觀更加整齊美觀。 然后對(duì)其余元器件采用自動(dòng)布線(其問(wèn)可以嘗試不同的布線策略)， 當(dāng)布
線成功之后，對(duì)一些不理想的布線可以進(jìn)行修改、優(yōu)化。
認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求；然后對(duì)焊盤(pán)補(bǔ)淚滴，使焊盤(pán)不容易起皮，
走線與焊盤(pán)不易斷開(kāi)；后對(duì)印制線路板上進(jìn)行大面積敷銅，這樣有利于散熱和屏蔽，減小
干擾。 由于印制線路板板材的基板與銅箔間的粘合劑在浸焊或長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性
氣體無(wú)法排除，熱量不易散發(fā)，以致產(chǎn)生銅箔膨脹、脫落現(xiàn)象，因此在大面積敷制時(shí)，應(yīng)將
結(jié)語(yǔ)
本文中主要介紹丁有關(guān)
電路板的 PcB 沒(méi)汁過(guò)程以及注意事項(xiàng)， 并將親身
設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和大家
共同分享， 但由于本人能力有限， 尚存在許多不足之處， 望能夠得到專(zhuān)業(yè)人士的指正和賜教。
總之，PCB 板的沒(méi)計(jì)過(guò)程是一個(gè)既復(fù)雜而又簡(jiǎn)單的過(guò)程，還需廣大電子工程
設(shè)計(jì)人員自己去
體會(huì)，才能得到其中的真諦。
來(lái)源：
四層電路板的 PCB 設(shè)計(jì)
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