标签: 布线规则

　　PCB layout工程师每天对着板子成千上万条走线，各种各样的封装，重复着拉线的工作，也许很多人会觉得是很枯燥无聊的工作内容。看似软件操作搬运工，其实设计人员在过程中要在各种设计规则之间做取舍，兼顾性能，成本，工艺等各个方面，又要注意到板子布局的合理整齐，并没有看上去的那么简单，需要更多的智慧。好的工作习惯，会让你受益匪浅，使你的设计更合理，生产更容易，性能更好。下面给大家列出以下六个让你受益匪浅的好习惯。 　　(一) 细节决定成败 　　PCB设计是一个细致的工作，需要的就是细心和耐心。刚开始做设计的新手经常犯的错误就是一些细节错误。器件管脚弄错了，器件封装用错了，管脚顺序画反了等等，有些可以通过飞线来解决，有些可能就让一块板子直接变成了废品。画封装的时候多检查一遍，投板之前把封装打印出来和实际器件比一下，多看一眼，多检查一遍不是强迫症，只是让这些容易犯的低级错误尽量避免。否则设计的再好看的板子，上面布满飞线，也就远谈不上优秀了。 　　(二) 学会设置规则 　　其实现在不光高级的PCB设计软件需要设置布线规则，一些简单易用的PCB工具同样可以进行规则设置。人脑毕竟不是机器，那就难免会有疏忽有失误。所以把一些容易忽略的问题设置到规则里面，让电脑帮助我们检查，尽量避免犯一些低级错误。另外，完善的规则设置能更好的规范后面的工作。所谓磨刀不误砍柴工，板子的规模越复杂规则设置的重要性越突出。现在很多EDA工具都有自动布线功能，如果规则设置足够详细，让工具自己帮你去设计，你在一旁喝杯咖啡，不是更惬意的事情吗? 　　(三) 为别人考虑的越多，自己的工作越少 　　在进行PCB设计的时候，尽量多考虑一些最终使用者的需求。比如，如果设计的是一块开发板，那么在进行PCB设计的时候就要考虑放置更多的丝印信息，这样在使用的时候会更方便，不用来回的查找原理图或者找设计人员支持了。如果设计的是一个量产产品，那么就要更多的考虑到生产线上会遇到的问题，同类型的器件尽量方向一致，器件间距是否合适，板子的工艺边宽度等等。这些问题考虑的越早，越不会影响后面的设计，也可以减少后面支持的工作量和改板的次数。看上去开始设计上用的时间增加了，实际上是减少了自己后续的工作量。在板子空间信号允许的情况下，尽量放置更多的测试点，提高板子的可测性，这样在后续调试阶段同样能节省更多的时间，给发现问题提供更多的思路。 　　(四) 画好原理图 　　很多工程师都觉得layout工作更重要一些，原理图就是为了生成网表方便PCB做检查用的。其实，在后续电路调试过程中原理图的作用会更大一些。无论是查找问题还是和同事交流，还是原理图更直观更方便。另外养成在原理图中做标注的习惯，把各部分电路在layout的时候要注意到的问题标注在原理图上，对自己或者对别人都是一个很好的提醒。层次化原理图，把不同功能不同模块的电路分成不同的页，这样无论是读图还是以后重复使用都能明显的减少工作量。使用成熟的设计总是要比设计新电路的风险小。每次看到把所有电路都放在一张图纸上，一片密密麻麻的器件，脑袋就能大一圈。 　　(五) 好好进行电路布局 　　心急的工程师画完原理图，把网表导入PCB后就迫不及待的把器件放好，开始拉线。其实一个好的PCB布局能让你后面的拉线工作变得简单，让你的PCB工作的更好。每一块板子都会有一个信号路径，PCB布局也应该尽量遵循这个信号路径，让信号在板子上可以顺畅的传输，人们都不喜欢走迷宫，信号也一样。如果原理图是按照模块设计的，PCB也一样可以。按照不同的功能模块可以把板子划分为若干区域。模拟数字分开，电源信号分开，发热器件和易感器件分开，体积较大的器件不要太靠近板边，注意射频信号的屏蔽等等……多花一分的时间去优化PCB的布局，就能在拉线的时候节省更多的时间。 　　(六) 尝试着去做仿真 　　仿真往往是PCB设计工程师不愿意去碰的东西。也许有人会说，即使我仿真了，实际制作出来的PCB和仿真结果还是会有区别，那我还去浪费时间做仿真干嘛?我不仿真做出来的板子不是一样工作的好好的?对这种想法很无奈。一两次设计没有问题，不代表以后不会出问题。虽然仿真结果和实际结果有差异，但仿真能表现出正确的变化趋势，根据趋势我们能做出自己的判断。刚开始可能会有困难，对仿真参数仿真模型一头雾水，这都是很正常的。只要开始，慢慢去做，慢慢去积累，就会让你体会到仿真的重要性。在板子完成之前提前判断出容易出问题的位置，提前解决它，避免问题的发生。仿真做的多了，就会从根本上弄明白问题产生的原因，对自己设计能力的提高也会有很大帮助。 　　大家在实际的工作中，如果能注意到上面提到的几个问题，在工作中养成一个良好的工作习惯，相信伴随着个人能力的逐渐提高，会完成更多更优秀的设计。

1、在PCB板上线宽及过孔的大小与所通过的电流大小的关系是怎样的？ 一般的 PCB的铜箔厚度为1盎司，约1.4mil的话，大致1mil线宽允许的最大电流为1A。过孔比较复杂，除了与过孔焊盘大小有关外，还与加工过程中电镀后孔壁沉铜厚度有关。 2、为何要将PCB文件转换为GERBER文件和钻孔数据后交PCB厂制板？ 大多数工程师都习惯于将PCB文件设计好后直接送PCB厂加工，而国际上比较流行的做法是将PCB文件转换为GERBER文件和钻孔数据后交PCB厂，为何要“多此一举”呢？因为电子工程师和PCB工程师对PCB的理解不一样，由PCB工厂转换出来的GERBER文件可能不是您所要的，如您在设计时将元件的参数都定义在PCB文件中，您又不想让这些参数显示在PCB成品上，您未作说明，PCB厂依葫芦画瓢将这些参数都留在了PCB成品上。这只是一个例子。若您自己将PCB文件转换成GERBER文件就可避免此类事件发生。GERBER文件是一种国际标准的光绘格式文件，它包含RS-274-D和RS-274-X两种格式，其中RS-274-D称为基本GERBER格式，并要同时附带D码文件才能完整描述一张图形；RS-274-X称为扩展GERBER格式，它本身包含有D码信息。常用的CAD软件都能生成此二种格式文件。如何检查生成的GERBER正确性？您只需在免费软件Viewmate V6.3中导入这些GERBER文件和D码文件即可在屏幕上看到或通过打印机打出。钻孔数据也能由各种CAD软件产生，一般格式为Excellon，在Viewmate中也能显示出来。没有钻孔数据当然做不出PCB了。 3、如何提高布通率？ 完成一个印制板图的设计一般都要经过原理图输入--网络表生成--定义Keepout Layer -- 网络表（元件）加载--元件布局--自动（手动）布线等过程。现今市面上流行的几种软件在元件自动步局功能上都不是很强大，往往通过手工步局更能提高布通率，但请别忘了充分运用Move to Gird 功能，她能将元件自动移到网格交叉点上，对提高布通率大有益处。 4、PCB文件中如何加上汉字？ 在 PCB文件中加汉字的方法有很多种，本人比较喜欢的方法还是下面将要介绍的：A.前提条件：您的PC中应安装有Protel99软件并能正常运行.B.步骤：将windows目录中的client99.rcs英文菜单文件copy 到另一目录下保存起来; 下载Protel99cn.zip 解包后将其中的client99.rcs复制到windows目录下; 再将其他文件复制到Design Explorer 99目录中；重新启动计算机后运行Protel99即会出现中文菜单，在放置|汉字菜单中可实现加汉字功能。 5 、如果只是在主板上贴有四片 DDRmemory，要求时钟能达到150Mhz，在布线方面有什么具体要求? 150Mhz的时钟布线，要求尽量减小传输线长度，降低传输线对信号的影响。如果还不能满足要求，仿真一下，看看匹配、拓扑、阻抗控制等策略是有效。 6、自动浮铜后，浮铜会根据板子上面器件的位置和走线布局来填充空白处，但这样就会形成很多的小于等于90度的尖角和毛刺（比如一个多脚芯片各个管脚之间会有很多相对的尖角浮铜），在高压测试时候会放电，无法通过高压测试，不知除了自动浮铜后通过人工一点一点修正去除这些尖角和毛刺外有没有其他的好办法。 自动浮铜中出现的尖角浮铜问题，的确是各很麻烦的问题，除了有你提到的放电问题外，在加工中也会由于酸滴积聚问题，造成加工的问题。从 2000年起，mentor在WG和EN当中，都支持动态铜箔边缘修复功能，还支持动态覆铜，可以自动解决以上问题。

1、在使用protel 99se软件设计，处理器的是89C51,晶振12MHZ 系统中还有一个40KHZ的超声波信号和800hz的音频信号，此时如何设计PCB才能提供高抗干扰能力? 对于 89C51等单片机而言,多大的信号的时候能够影响89C51的正常工作?除了拉大两者之间的距离之外,还有没有其他的技巧来提高系统抗干扰的能力? PCB设计提供高抗干扰能力，当然需要尽量降低干扰源信号的信号变化沿速率，具体多高频率的信号，要看干扰信号是那种电平，PCB布线多长。除了拉开间距外，通过匹配或拓扑解决干扰信号的反射，过冲等问题，也可以有效降低信号干扰。 2如果希望尽量减少板面积，而打算像内存条那样正反贴，可以吗？ 正反贴的 PCB设计，只要你的焊接加工没问题，当然可以。 3、请问在PCB 布线中电源的分布和布线是否也需要象接地一样注意。若不注意会带来什么样的问题？会增加干扰么？ 电源若作为平面层处理，其方式应该类似于地层的处理，当然，为了降低电源的共模辐射，建议内缩 20倍的电源层距地层的高度。如果布线，建议走树状结构，注意避免电源环路问题。电源闭环会引起较大的共模辐射。 4、地址线是否应该采用星形布线？若采用星形布线，则Vtt的终端电阻可不可以放在星形的连接点处或者放在星形的一个分支的末端？ 地址线是否要采用星型布线，取决于终端之间的时延要求是否满足系统的建立、保持时间，另外还要考虑到布线的难度。星型拓扑的原因是确保每个分支的时延和反射一致，所以星型连接中使用终端并联匹配，一般会在所有终端都添加匹配，只在一个分支添加匹配，不可能满足这样的要求。 5、请问焊盘对高速信号有什么影响? 一个很好的问题。焊盘对高速信号有的影响，它的影响类似器件的封装对器件的影响上。详细的分析，信号从 IC内出来以后，经过绑定线，管脚，封装外壳，焊盘，焊锡到达传输线，这个过程中的所有关节都会影响信号的质量。但是实际分析时，很难给出焊盘、焊锡加上管脚的具体参数。所以一般就用IBIS模型中的封装的参数将他们都概括了，当然这样的分析在较低的频率上分析是可以接收的，对于更高频率信号更高精度仿真，就不够精确了。现在的一个趋势是用IBIS的V－I、V－T曲线描述buffer特性，用SPICE模型描述封装参数。当然，在IC设计当中，也有信号完整性问题，在封装选择和管脚分配上也考虑了这些因素对信号质量的影响。 7、在高速PCB中，VIA可以减少很大的回流路径，但有的又说情愿弯一下也不要打VIA，应该如何取舍？ 分析 RF电路的回流路径，与高速数字电路中信号回流还不太一样。首先，二者有共同点，都是分布参数电路，都是应用maxwell方程计算电路的特性。 然而，射频电路是模拟电路，有电路中电压 V＝V（t），电流I=I(t)两个变量都需要进行控制，而数字电路只关注信号电压的变化V＝V（t）。因此，在RF布线中，除了考虑信号回流外，还需要考虑布线对电流的影响。即打弯布线和过孔对信号电流有没有影响。 此外，大多数 RF板都是单面或双面PCB，并没有完整的平面层，回流路径分布在信号周围各个地和电源上，仿真时需要使用3D场提取工具分析，这时候打弯布线和过孔的回流需要具体分析；高速数字电路分析一般只处理有完整平面层的多层PCB，使用2D场提取分析，只考虑在相邻平面的信号回流，过孔只作为一个集总参数的R－L－C处理。 8、当信号跨电源分割时，是否表示对该信号而言，该电源平面的交流阻抗大？此时，如果该信号层还有地平面与其相邻，即使信号和电源层间介质厚度小于与地之间的介质厚度，信号是否也会选择地平面作为回流路径？ 没错，这种说法是对的，根据阻抗计算公式， Z=squa（L/C）, 在分隔处，C变小，Z增大。当然此处，信号还与地层相邻，C比较大，Z较小，信号优先从完整的地平面上回流。但是，不可避免会在分隔处产生阻抗不连续。

1、PCB中各层的含义是什么？ Mechanical 机械层：定义整个PCB板的外观，即整个PCB板的外形结构。 Keepoutlayer 禁止布线层：定义在布电气特性的铜一侧的边界。也就是说先定义了禁止布线层后，在以后的布过程中，所布的具有电气特性的线不可以超出禁止布线层的边界。 Topoverlay 顶层丝印层 Bottomoverlay 底层丝印层：定义顶层和底的丝印字符，就是一般在PCB板上看到的元件编号和一些字符。 Toppaste 顶层焊盘层 Bottompaste 底层焊盘层：指我们可以看到的露在外面的铜铂。 Topsolder 顶层阻焊层 Bottomsolder 底层阻焊层：与toppaste和bottompaste两层相反，是要盖绿油的层。 Drillguide 过孔引导层： Drilldrawing 过孔钻孔层： Multiplayer 多层：指PCB板的所有层。 2、如何用powerPCB设定4层板的层？ 可以将层定义设为 1:no plane+ component(top route) 2:cam plane或split/mixed (GND) 3:cam plane或split/mixed (power) 4:no plane+component(如果单面放元件可以定义为no plane+route) 注意 : cam plane生成电源和地层是负片,并且不能在该层走线,而split/mixed生成的是正片,而且该层可以作为电源或地,也可以在该层走线(部推荐在电源层和地层走线,因为这样会破坏该层的完整性, 可能造成EMI的问题) 。将电源网络(如3.3V,5V等)在2层的assign中由左边列表添加到右边列表,这样就完成了层定义 3、“进行信号完整性分析，制定相应的布线规则，并根据这些规则来进行布线”，此句如何理解？ 前仿真分析，可以得到一系列实现信号完整性的布局、布线策略。通常这些策略会转化成一些物理规则，约束 PCB的布局和布线。通常的规则有拓扑规则，长度规则，阻抗规则，并行间距和并行长度规则等等。PCB工具可以在这些约束下，完成布线。当然，完成的效果如何，还需要经过后仿真验证才知道。 4、假设一片4层板,中间两层是VCC和GND，走线从top到bottom，从BOTTOM SIDE流到TOP SIDE的回流路径是经这个信号的VIA还是POWER？ 过孔上信号的回流路径现在还没有一个明确的说法，一般认为回流信号会从周围最近的接地或接电源的过孔处回流。一般 EDA工具在仿真时都把过孔当作一个固定集总参数的RLC网络处理，事实上是取一个最坏情况的估计。 5、用PROTEL绘制原理图，制板时产生的网络表始终有错，无法自动产生PCB板，原因是什么？ 可以根据原理图对生成的网络表进行手工编辑 , 检查通过后即可自动布线。用制板软件自动布局和布线的板面都不十分理想。网络表错误可能是没有指定原理图中元件封装；也可能是布电路板的库中没有包含指定原理图中全部元件封装。如果是单面板就不要用自动布线，双面板就可以用自动布线。也可以对电源和重要的信号线手动，其他的自动。 6、怎样选择PCB的软件？ 选择 PCB的软件，根据自己的需求。市面提供的高级软件很多，关键看看是否适合您设计能力，设计规模和设计约束的要求。刀快了好上手，太快会伤手。找个EDA厂商，请过去做个产品介绍，大家坐下来聊聊，不管买不买，都会有收获。 7、在PROTEL中如何画绑定IC？ 具体讲，在 PCB中使用机械层画邦定图，IC衬底衬根据IC SPEC.决定接vccgndfloat，用机械层print bonding drawing即可。 8、关于碎铜、浮铜的概念该怎么理解呢？ 从 PCB加工角度，一般将面积小于某个单位面积的铜箔叫碎铜，这些太小面积的铜箔会在加工时，由于蚀刻误差导致问题。从电气角度来讲，将没有合任何直流网络连结的铜箔叫浮铜，浮铜会由于周围信号影响，产生天线效应。浮铜可能会是碎铜，也可能是大面积的铜箔。 9、近端串扰和远端串扰与信号的频率和信号的上升时间是否有关系？是否会随着它们变化而变化？如果有关系，能否有公式说明它们之间的关系？ 应该说侵害网络对受害网络造成的串扰与信号变化沿有关，变化越快，引起的串扰越大，（ V=L*di/dt）。串扰对受害网络上数字信号的判决影响则与信号频率有关，频率越快，影响越大。 1 0、PCB与PCB的连接，通常靠接插镀金或银的“手指”实现，如果“手指”与插座间接触不良怎么办？ 如果是清洁问题，可用专用的电器触点清洁剂清洗，或用写字用的橡皮擦清洁 PCB。还要考虑1、金手指是否太薄，焊盘是否和插座不吻合；2、插座是否进了松香水或杂质；3、插座的质量是否可靠。