pcb佈線
在pcb設計中，佈線是完成產品設計的重要步驟，可以說前面的準備工作都是為它而做的， 在整個pcb中，以佈線的設計過程限定最高，技巧最細、工作量最大。pcb佈線有單面佈線、 雙面佈線及多層佈線。佈線的方式也有兩種：
自動佈線及互動式佈線，在自動佈線之前， 可以用互動式預先對要求比較嚴格的線進行佈線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行， 以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的佈線要互相垂直，平行容易產生寄生耦合。
自動佈線的布通率，依賴於良好的布局，佈線規則可以預先設定， 包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線，快速地把**連通， 然後進行迷宮式佈線，先把要布的連線進行全域性的佈線路徑優化，它可以根據需要斷開已佈的線。 並試著重新再佈線，以改進總體效果。
對目前高密度的pcb設計已感覺到貫通孔不太適應了， 它浪費了許多寶貴的佈線通道，為解決這一矛盾，出現了盲孔和埋孔技術，它不僅完成了導通孔的作用， 還省出許多佈線通道使佈線過程完成得更加方便，更加流暢，更為完善，pcb 板的設計過程是乙個複雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設計人員去自已體會， 才能得到其中的真諦。
1 電源、地線的處理
既使在整個pcb板中的佈線完成得都很好，但由於電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產品的效能下降，有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、 地線的佈線要認真對待，把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度，以保證產品的質量。
對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因， 現只對降低式抑制噪音作以表述：
（1）、眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。
（2）、盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關係是：地線＞電源線＞訊號線，通常訊號線寬為：0.
2～0.3mm,最經細寬度可達0.05～0.
07mm,電源線為1.2～2.5 mm
對數位電路的pcb可用寬的地導線組成乙個迴路, 即構成乙個地網來使用(模擬電路的地不能這樣使用)
（3）、用大面積銅層作地線用,在印製板上把沒被用上的地方都與地相連線作為地線用。或是做成多層板，電源，地線各占用一層。
2 數位電路與模擬電路的共地處理
現在有許多pcb不再是單一功能電路（數字或模擬電路），而是由數位電路和模擬電路混合構成的。因此在佈線時就需要考慮它們之間互相干擾問題，特別是地線上的噪音干擾。
數位電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對訊號線來說，高頻的訊號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整人pcb對外界只有乙個結點，所以必須在pcb內部進行處理數、模共地的問題，而在板內部數字地和模擬地實際上是分開的它們之間互不相連，只是在pcb與外界連線的介面處（如插頭等）。數字地與模擬地有一點短接，請注意，只有乙個連線點。也有在pcb上不共地的，這由系統設計來決定。
3 訊號線布在電（地）層上
在多層印製板佈線時，由於在訊號線層沒有佈完的線剩下已經不多，再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量，成本也相應增加了，為解決這個矛盾，可以考慮在電（地）層上進行佈線。首先應考慮用電源層，其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。
4 大面積導體中連線腿的處理
在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連線，對連線腿的處理需要進行綜合的考慮，就電氣效能而言，元件腿的焊盤與銅面滿接為好，但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如：①焊接需要大功率加熱器。②容易造成虛焊點。
所以兼顧電氣效能與工藝需要，做成十字花焊盤，稱之為熱隔離（heat shield）俗稱熱焊盤（thermal），這樣，可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電（地）層腿的處理相同。
5 佈線中網路系統的作用
在許多cad系統中，佈線是依據網路系統決定的。網格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的資料量過大，這必然對裝置的存貯空間有更高的要求，同時也物件計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的，如被元件腿的焊盤占用的或被安裝孔、定們孔所占用的等。
網格過疏，通路太少對布通率的影響極大。所以要有乙個疏密合理的網格系統來支援佈線的進行。
標準元器件兩腿之間的距離為0.1英吋(2.54mm),所以網格系統的基礎一般就定為0.
1英吋(2.54 mm)或小於0.1英吋的整倍數，如：
0.05英吋、0.025英吋、0.
02英吋等。
6 設計規則檢查（drc）
佈線設計完成後，需認真檢查佈線設計是否符合設計者所制定的規則，同時也需確認所制定的規則是否符合印製板生產工藝的需求，一般檢查有如下幾個方面：
（1）、線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿足生產要求。
（2）、電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線之間是否緊耦合（低的波阻抗）？在pcb中是否還有能讓地線加寬的地方。
（3）、對於關鍵的訊號線是否採取了最佳措施，如長度最短，加保護線，輸入線及輸出線被明顯地分開。
（4）、模擬電路和數位電路部分，是否有各自獨立的地線。
（5）後加在pcb中的圖形（如圖示、注標）是否會造成訊號短路。
（6）對一些不理想的線形進行修改。
（7）、在pcb上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字元標誌是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量。
（8）、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小，如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。
第二篇 pcb布局
在設計中，布局是乙個重要的環節。布局結果的好壞將直接影響佈線的效果，因此可以這樣認為，合理的布局是pcb設計成功的第一步。
布局的方式分兩種，一種是互動式布局，另一種是自動布局，一般是在自動布局的基礎上用互動式布局進行調整，在布局時還可根據走線的情況對閘電路進行再分配，將兩個閘電路進行交換，使其成為便於佈線的最佳布局。在布局完成後，還可對設計檔案及有關資訊進行返回標註於原理圖，使得pcb板中的有關資訊與原理圖相一致，以便在今後的建檔、更改設計能同步起來, 同時對模擬的有關資訊進行更新，使得能對電路的電氣效能及功能進行板級驗證。
--考慮整體美觀
乙個產品的成功與否，一是要注重內在質量，二是兼顧整體的美觀，兩者都較完美才能認為該產品是成功的。
在乙個pcb板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。
--布局的檢查
印製板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符？能否符合pcb製造工藝要求？有無定位標記？
元件在二維、三維空間上有無衝突？
元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部佈完？
需經常更換的元件能否方便的更換？外掛程式板插入裝置是否方便？
熱敏元件與發熱元件之間是否有適當的距離？
調整可調元件是否方便？
在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空氣流是否通暢？
訊號流程是否順暢且互連最短？
插頭、插座等與機械設計是否矛盾？
線路的干擾問題是否有所考慮？
第三篇高速pcb設計
（一）、電子系統設計所面臨的挑戰
隨著系統設計複雜性和整合度的大規模提高，電子系統設計師們正在從事100mhz以上的電路設計，匯流排的工作頻率也已經達到或者超過50mhz，有的甚至超過100mhz。目前約50% 的設計的時鐘頻率超過50mhz，將近20% 的設計主頻超過120mhz。
當系統工作在50mhz時，將產生傳輸線效應和訊號的完整性問題；而當系統時鐘達到120mhz時，除非使用高速電路設計知識，否則基於傳統方法設計的pcb將無法工作。因此，高速電路設計技術已經成為電子系統設計師必須採取的設計手段。只有通過使用高速電路設計師的設計技術，才能實現設計過程的可控性。
（二）、什麼是高速電路
通常認為如果數字邏輯電路的頻率達到或者超過45mhz~50mhz，而且工作在這個頻率之上的電路已經佔到了整個電子系統一定的份量（比如說1／3），就稱為高速電路。
實際上，訊號邊沿的諧波頻率比訊號本身的頻率高，是訊號快速變化的上公升沿與下降沿（或稱訊號的跳變）引發了訊號傳輸的非預期結果。因此，通常約定如果線傳播延時大於1/2數碼訊號驅動端的上公升時間，則認為此類訊號是高速訊號並產生傳輸線效應。
訊號的傳遞發生在訊號狀態改變的瞬間，如上公升或下降時間。訊號從驅動端到接收端經過一段固定的時間，如果傳輸時間小於1/2的上公升或下降時間，那麼來自接收端的反射訊號將在訊號改變狀態之前到達驅動端。反之，反射訊號將在訊號改變狀態之後到達驅動端。
如果反射訊號很強，疊加的波形就有可能會改變邏輯狀態。
（三）、高速訊號的確定
上面我們定義了傳輸線效應發生的前提條件，但是如何得知線延時是否大於1/2驅動端的訊號上公升時間？ 一般地，訊號上公升時間的典型值可通過器件手冊給出，而訊號的傳播時間在pcb設計中由實際佈線長度決定。下圖為訊號上公升時間和允許的佈線長度(延時)的對應關係。
pcb 板上每單位英吋的延時為 0.167ns.。但是，如果過孔多，器件管腳多，網線上設定的約束多，延時將增大。
通常高速邏輯器件的訊號上公升時間大約為0.2ns。如果板上有gaas晶元，則最大佈線長度為7.
62mm。
設tr 為訊號上公升時間， tpd 為訊號線傳播延時。如果tr≥4tpd，訊號落在安全區域。如果2tpd≥tr≥4tpd，訊號落在不確定區域。
如果tr≤2tpd，訊號落在問題區域。對於落在不確定區域及問題區域的訊號，應該使用高速佈線方法。
（四）、什麼是傳輸線
pcb板上的走線可等效為下圖所示的串聯和併聯的電容、電阻和電感結構。串聯電阻的典型值0.25-0.
55 ohms/foot，因為絕緣層的緣故，併聯電阻阻值通常很高。將寄生電阻、電容和電感加到實際的pcb連線中之後，連線上的最終阻抗稱為特徵阻抗zo。線徑越寬，距電源/地越近，或隔離層的介電常數越高，特徵阻抗就越小。
如果傳輸線和接收端的阻抗不匹配，那麼輸出的電流訊號和訊號最終的穩定狀態將不同，這就引起訊號在接收端產生反射，這個反射訊號將傳回訊號發射端並再次反射回來。隨著能量的減弱反射訊號的幅度將減小，直到訊號的電壓和電流達到穩定。這種效應被稱為振盪，訊號的振盪在訊號的上公升沿和下降沿經常可以看到。
高速PCB佈線實踐指南 上
雖然印製電路板 pcb 佈線在高速電路中具有關鍵的作用，但它往往是電路設計過程的最後幾個步驟之一。高速pcb佈線有很多方面的問題，關於這個題目已有人撰寫了大量的文獻。本文主要從實踐的角度來 高速電路的佈線問題。主要目的在於幫助新使用者設計高速電路pcb佈線時對需要考慮的多種不同問題引起注意。另乙個目...
高速PCB佈線實踐指南 下
接地平面 實際上需要討論的內容遠不止本文提到的這些，但是我們會重點突出一些關鍵特性並鼓勵讀者進一步 這個問題。接地平面起到公共基準電壓的作用，提供遮蔽，能夠散熱和減小寄生電感 但它也會增加寄生電容 的功能。雖然使用接地平面有許多好處，但是在實現時也必須小心，因為它對能夠做的和不能夠做的都有一些限制。...
高速PCB設計中的過孔設計
1.選擇合理的過孔尺寸。對於多層一般密度的pcb 設計來說，選用0.25mm 0.51mm 0.91mm 鑽孔 焊盤 power 隔離區 的過孔較好 對於一些高密度的pcb 也可以使用0.20mm 0.46mm 0.86mm 的過孔，也可以嘗試非穿導孔 對於電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以...