原创 PCB设计第002篇 优秀的PCB始于建库

通常，PCB上数量最多的是片式封装器件，它们有着过渡圆滑的棱角。90%以上的片式封装是基于公制尺寸设计的。图1-1是一个标准1608封装（EIA 0603）及其连接盘图形（Land Pattern）的叠加显示图，放置余量0.25mm，放置区3.0mm x 1.5mm。这个图案可以完美地放置在0.5mm网格系统上。

图中焊盘尺寸和放置网格（Centric Placement）都以0.05mm为单位舍入，这样做便于使用0.05mm的布线黏着网格（Routing Snap Grid）。这里线宽单位是0.25mm。

图1-1 标准1608封装及其连接盘图形

图1-2展示了4种布线方案，都是0.05mm网格的常见选择。

常用线宽有6种，以0.25mm为单位，如下表1-1。

表1-1 常用线宽

需要强调一点——使用CAD工具时，一定要利用网格系统。对于绝大多数CAD工具，用网格系统建库、布局、扇出和布线，能大大提升设计速度和设计质量。

在2010年（译注：本文发表时间），网格系统的标准是0.05mm，但布线规则有时会以0.025mm为单位。

不久的将来，网格系统将是0.01mm，称为”高分辨率“。这将是极限，从PCB设计需求看，未来不再需要进一步减小。

当今业界使用的所有片式电阻器和电容器都可应用上述设计规则。表1-2给出的规则，可以让布局、布线有最优化的匹配。

表1-2 片式连接盘图案的设计规则

以1608（EIA 0603）封装的电容器为例，图1-3给出两种不同的过孔扇出方案，其中，焊盘上方扇出在所有关键特性上都较好。

图1-3 1608的2种过孔扇出方案

和左右两端的过孔相比，上方过孔距离电容器元件引脚更近，缩短了0.75-0.35=0.40mm，从而降低了寄生阻抗并增加了寄生电容。此外，由于1608封装的连接盘图形位于0.5mm网格上，其上方过孔可以黏着（Snap）在1.0mm网格上。0.5mm过孔焊盘直径、0.25mm孔径和0.7mm反盘径非常适合0.1mm的布线规则。图1-4是布线方案，其电源网络线宽是0.3mm。

图1-4 过孔之间走线

图1-4清晰地展示了相距1.0mm的两个孔之间如何布线。这个做法同样可以用于所有片式、模制本体的电阻器和电容器。值得注意的是，反盘规则并未影响线路的电气特性，这些线需要在紧邻的地层上形成一个干净、不间断的回流路径（Return Path）。另外，孔盘、孔径和线宽对于PCB制造商是非常容易实现的，不会增加制造成本。

1608封装的连接盘图形可以放在0.5mm网格上。多个图形并排放置时，放置区可以无缝拼接。侧面扇出时，过孔放在1mm网格上，两端扇出时，采用0.1mm黏着网格。参见图1-5。

图1-5 多个1608封装的布局和过孔扇出方案