在PCB布線設(shè)計(jì)中，我們有一套完整的方法來(lái)提高通路的布局。在這里，我們將為大家分享有效的技巧，以提高PCB設(shè)計(jì)的通路布局和效率。這些技巧不僅可以節(jié)省項(xiàng)目開(kāi)發(fā)周期，還能最大限度地保證設(shè)計(jì)成品的質(zhì)量。

　　一、在PCB設(shè)計(jì)的早期階段，必須確定PCB板的尺寸和布線層數(shù)

　　若設(shè)計(jì)要求采用高密度球柵陣列（BGA）元件，則需考慮所需最少布線層數(shù)以滿足這些元件的布線需求。不同的布線層和層疊方式直接影響印刷線的布線和阻抗。剛板的尺寸對(duì)于確定堆疊方式和印刷線寬度非常重要，以實(shí)現(xiàn)所期望的設(shè)計(jì)效果。

　　多年來(lái)，人們總是認(rèn)為PCB板層數(shù)越少成本就越低，但是影響PCB板的制造成本還有許多其它因素。最近幾年，多層板之間的成本差距顯著縮小。在設(shè)計(jì)之初，最好使用多層電路板并均勻分布銅層，以避免在接近設(shè)計(jì)完成時(shí)，才發(fā)現(xiàn)有少量信號(hào)不符合規(guī)則且無(wú)法滿足空間需求，從而不得不添加新層的情況發(fā)生。在設(shè)計(jì)之前認(rèn)真規(guī)劃能夠減少布線過(guò)程中的很多麻煩。

　　二、自動(dòng)布線工具本身并不清楚應(yīng)該具體實(shí)現(xiàn)哪些任務(wù)

　　為了完成布線任務(wù)，布線工具需在正確的規(guī)則和限制條件下進(jìn)行操作。不同的信號(hào)線有各自不同的布線要求，需要將所有有特殊要求的信號(hào)線進(jìn)行分類，不同的分類設(shè)計(jì)也各自不同。每一種信號(hào)類別都應(yīng)該有不同的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)越高的信號(hào)規(guī)則也就越為嚴(yán)格。印刷電路板的規(guī)則包括線寬、過(guò)孔數(shù)、平行度、信號(hào)線干擾、板層限制等。仔細(xì)思考設(shè)計(jì)要求是成功進(jìn)行布線的關(guān)鍵步驟。為了實(shí)現(xiàn)裝配工藝的優(yōu)化，可以進(jìn)行制造設(shè)計(jì)（DFM）該規(guī)則將限制組件的布局。若裝配部門允許組件移動(dòng)，則可以充分優(yōu)化電路以更方便自動(dòng)布線。布局設(shè)計(jì)會(huì)受到所制定的規(guī)則和限制條件的影響。

　　三、在設(shè)計(jì)布局時(shí)，需要考慮布線通道和過(guò)孔區(qū)域

　　對(duì)于PCB設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，這些路徑和區(qū)域都是非常常見(jiàn)的。但是自動(dòng)布線工具在一次只考慮一個(gè)信號(hào)的情況下，需要通過(guò)設(shè)置布線約束條件及可布信號(hào)線的層，才能使其完成設(shè)計(jì)師所預(yù)期的布線。在扇出設(shè)計(jì)階段，為了使自動(dòng)布線工具能夠連接組件引腳，每個(gè)表面貼裝器件的引腳至少要有一個(gè)過(guò)孔。這樣，在需要更多連接時(shí)，PCB板就能進(jìn)行內(nèi)層連接、在線測(cè)試（ICT）、以及電路再加工。

　　為了讓自動(dòng)布線工具發(fā)揮最佳效果，應(yīng)盡可能采用更大的過(guò)孔尺寸和線路寬度，并將間距設(shè)為50mil最為合適。應(yīng)該選擇能夠增加布線路徑數(shù)量最多的過(guò)孔類型。制定扇出設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要考慮到電路的可測(cè)試性。夾具測(cè)試的成本通常很高，通常只有在即將投入全面生產(chǎn)時(shí)才會(huì)訂購(gòu)。如果這個(gè)時(shí)候考慮增加節(jié)點(diǎn)，達(dá)到100%的可測(cè)試性，那就太晚了。

　　在電路在線測(cè)試方面的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在初期規(guī)劃，并在生產(chǎn)后期進(jìn)行，經(jīng)過(guò)仔細(xì)思考和預(yù)測(cè)。通過(guò)考慮接線路徑、在線電路測(cè)試等因素來(lái)確定正確的過(guò)孔風(fēng)機(jī)類型，電源和接地也會(huì)影響接線和風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)。為了降低濾波電容器連接線的抗感性，需要盡可能靠近表面的設(shè)備引腳。當(dāng)需要手動(dòng)接線時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)原始接線路徑的影響。這有可能導(dǎo)致重新考慮使用何種過(guò)孔，因此需考慮過(guò)孔與引腳感抗的關(guān)系，并設(shè)定優(yōu)先使用何種規(guī)格的過(guò)孔。

　　四、手動(dòng)布線可以幫助自動(dòng)布線工具完成布線任務(wù)

　　雖然本文的重點(diǎn)是討論自動(dòng)布線的問(wèn)題，但是手動(dòng)布線在現(xiàn)在和未來(lái)仍然是PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中不可忽視的重要步驟。使用手動(dòng)布線能夠幫助自動(dòng)布線工具更好地完成布線任務(wù)。不管關(guān)鍵信號(hào)的數(shù)量有多少，最先需要進(jìn)行的是對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行布線。要實(shí)現(xiàn)預(yù)期的性能，通常需要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的電路來(lái)傳遞關(guān)鍵信號(hào)。完成布線后，有關(guān)的工程人員會(huì)對(duì)信號(hào)布線進(jìn)行檢查，這一檢查過(guò)程相對(duì)容易許多。在確認(rèn)檢查無(wú)誤后，對(duì)這些線進(jìn)行固定，接著可以開(kāi)始對(duì)其他信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)布線。完成檢查后，可以固定這些線，然后啟動(dòng)自動(dòng)布線以進(jìn)行其他信號(hào)的布線。

　　在布線關(guān)鍵信號(hào)時(shí)，需要考慮控制一些電參數(shù)，例如減小分布電感和電磁兼容等。每個(gè)EDA廠商都會(huì)提供一種方式來(lái)管理這些參數(shù)。只有在了解了自動(dòng)布線工具的輸入?yún)?shù)以及這些參數(shù)對(duì)布線質(zhì)量的影響后，才能在一定程度上保證自動(dòng)布線的質(zhì)量。通過(guò)了解自動(dòng)布線工具的輸入?yún)?shù)和輸入?yún)?shù)對(duì)布線的影響，可以在一定程度上保證自動(dòng)布線的質(zhì)量。

　　五、在進(jìn)行自動(dòng)布線時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循通用規(guī)則來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行布線

　　接線工具可以根據(jù)工程師的設(shè)計(jì)理念自動(dòng)接線。方法是通過(guò)設(shè)置限制條件和禁止接線區(qū)域來(lái)限制給定信號(hào)的層數(shù)和孔數(shù)。如果不限制自動(dòng)布線工具使用的層數(shù)和穿孔數(shù)量，那么在自動(dòng)布線時(shí)將會(huì)占用每一層，并且會(huì)產(chǎn)生大量穿孔。

　　自動(dòng)布線在設(shè)置約束條件和應(yīng)用創(chuàng)建的規(guī)則后，會(huì)達(dá)到類似預(yù)期的效果。當(dāng)然，有必要對(duì)其他信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)布線空間進(jìn)行一些整理，以確保其他信號(hào)和空間。完成設(shè)計(jì)的一部分后，需要固定它，以避免受到后續(xù)布線過(guò)程的影響。

　　六、用相同的步驟對(duì)其他信號(hào)進(jìn)行布線

　　布線次數(shù)的多少取決于電路的復(fù)雜程度和你所設(shè)定的通用規(guī)則的數(shù)量。在完成每一類信號(hào)后，網(wǎng)絡(luò)布線的約束條件就會(huì)相應(yīng)地減少。但是，隨之而來(lái)的問(wèn)題是大量的信號(hào)布線需要手動(dòng)干預(yù)。如今的自動(dòng)布線工具非常強(qiáng)大，通常能夠做到布線100%的完成。如果自動(dòng)布線工具未完成全部信號(hào)的布線，就需要手動(dòng)布線剩余的信號(hào)。

　　如果您使用的EDA工具軟件可以列出信號(hào)的接線長(zhǎng)度并檢查這些數(shù)據(jù)，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一些限制較少的信號(hào)接線長(zhǎng)度非常長(zhǎng)。這一問(wèn)題比較容易處理，通過(guò)手工編輯可以縮短信號(hào)布線長(zhǎng)度，減少過(guò)孔數(shù)量。您需要確定哪些布線合理，哪些布線在整理過(guò)程中不合理。就像手工布線設(shè)計(jì)一樣，自動(dòng)布線設(shè)計(jì)也可以在檢驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行整理和編輯。