PCB(PrintedCircuitBoard)，中文名為pcb電路板，又被稱為印刷線路板、印刷電路板，是至關(guān)重要的電子器件構(gòu)件，是電子元件的支承體，是電子元件保護接地的服務(wù)提供者。因為它是選用電子器件造紙術(shù)制做的，故被稱作\”包裝印刷\”線路板。

伴隨著PCB 規(guī)格規(guī)定愈來愈小，元器件相對密度規(guī)定愈來愈高，PCB 設(shè)計方案的困難也越來越大。

怎樣完成PCB 高的布通率及其減少設(shè)計方案時間，在這里小編談一談對PCB 整體規(guī)劃、合理布局和走線的設(shè)計方案方法。

PCB布局原則

1.按照電路功能分塊布局

不同區(qū)域之間要有明顯的界限(通過地來區(qū)分)。

2.干擾電路與敏感電路分開

模擬電路容易受影響，所以要與干擾電路分開。

3.干擾電路要遠離接口

時鐘線、總線、射頻線等高頻線路要遠離外出接口，避免強輻射信號上的干擾耦合到外出信號線上。晶體、晶振、繼電器，開關(guān)電源等均是強輻射器件。

4.分區(qū)域供電并必要分割

數(shù)字地與模擬地分開，并用磁珠等來隔離數(shù)字和模擬之間的噪聲。

一、確定PCB的層數(shù)

電路板尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計初期確定。布線層的數(shù)量以及層疊(STack-up)方式會直接影響到印制線的布線和阻抗。 板的大小有助于確定層疊方式和印制線寬度，實現(xiàn)期望的設(shè)計效果。目前多層板之間的成本差別很小，在開始設(shè)計時最好采用較多的電路層并使附銅均勻分布。

二、設(shè)計規(guī)則和限制

要順利完成布線任務(wù)，布線工具需要在正確的規(guī)則和限制條件下工作。要對所有特殊要求的信號線進行分類，每個信號類都應(yīng)該有優(yōu)先級，優(yōu)先級越高，規(guī)則也越嚴格。

規(guī)則涉及印制線寬度、過孔的最大數(shù)量、平行度、信號線之間的相互影響以及層的限制，這些規(guī)則對布線工具的性能有很大影響。認真考慮設(shè)計要求是成功布線的重要一步。

三、組件的布局

在最優(yōu)化裝配過程中，可制造性設(shè)計(DFM)規(guī)則會對組件布局產(chǎn)生限制。如果裝配部門允許組件移動，可以對電路適當(dāng)優(yōu)化，更便于自動布線。

比如，對于電源線的布局：

①在PCB布局中應(yīng)將電源退耦電路設(shè)計在各相關(guān)電路附近，而不要放置在電源部分，否則既影響旁路效果，又會在電源線和地線上流過脈動電流，造成竄擾;

②對于電路內(nèi)部的電源走向，應(yīng)采取從末級向前級供電，并將該部分的電源濾波電容安排在末級附近;

③對于一些主要的電流通道，如在調(diào)試和檢測過程中要斷開或測量電流，在布局時應(yīng)在印制導(dǎo)線上安排電流缺口。

另外，要注意穩(wěn)壓電源在布局時，盡可能安排在單獨的印制板上。當(dāng)電源與電路合用印制板時，在布局中，應(yīng)該避免穩(wěn)壓電源與電路元件混合布設(shè)或是使電源和電路合用地線。因為這種布線不僅容易產(chǎn)生干擾，同時在維修時無法將負載斷開，到時只能切割部分印制導(dǎo)線，從而損傷印制板。

四、扇出設(shè)計

在扇出設(shè)計階段，表面貼裝器件的每一個引腳至少應(yīng)有一個過孔，以便在需要更多的連接時，電路板能夠進行內(nèi)層連接、在線測試和電路再處理。

五、手動布線以及關(guān)鍵信號的處理

手動布線在現(xiàn)在和將來都是印刷電路板設(shè)計的一個重要過程，采用手動布線有助于自動布線工具完成布線工作。通過對挑選出的網(wǎng)絡(luò)(net)進行手動布線并加以固定，可以形成自動布線時可依據(jù)的路徑。

首先對關(guān)鍵信號進行布線，手動布線或結(jié)合自動布線工具均可。布線完成后，再由有關(guān)的工程技術(shù)人員對這些信號布線進行檢查，檢查通過后，將這些線固定，然后開始對其余信號進行自動布線。由于地線中阻抗的存在，會給電路帶來共阻抗干擾。

六、自動布線

對關(guān)鍵信號的布線需要考慮在布線時控制一些電參數(shù)，比如減小分布電感等，在了解自動布線工具有哪些輸入?yún)?shù)以及輸入?yún)?shù)對布線的影響后，自動布線的質(zhì)量在一定程度上可以得到保證。在對信號進行自動布線時應(yīng)該采用通用規(guī)則。

通過設(shè)置限制條件和禁止布線區(qū)來限定給定信號所使用的層以及所用到的過孔數(shù)量，布線工具就能按照工程師的設(shè)計思想來自動布線。在設(shè)置好約束條件和應(yīng)用所創(chuàng)建的規(guī)則后，自動布線將會達到與預(yù)期相近的結(jié)果，在一部分設(shè)計完成以后，將其固定下來，以防止受到后邊布線過程的影響。

布線次數(shù)取決于電路的復(fù)雜性和所定義的通用規(guī)則的多少。現(xiàn)在的自動布線工具功能非常強大，通?？赏瓿?00%的布線。但是，當(dāng)自動布線工具未完成全部信號布線時，就需對余下的信號進行手動布線。

七、布線的整理

一些約束條件很少的信號，布線的長度很長，這時可以先判斷出哪些布線合理，哪些布線不合理，再通過手動編輯來縮短信號布線長度和減少過孔數(shù)量。

PCB布線設(shè)計是整個PCB設(shè)計中工作量最大的工序，直接影響著PCB板的性能好壞。

在PCB的設(shè)計過程中，布線一般有三種境界：

首先是布通，這是PCB設(shè)計的最基本的入門要求;

其次是電氣性能的滿足，這是衡量一塊PCB板是否合格的標準，在線路布通之后，認真調(diào)整布線、使其能達到最佳的電氣性能;

最后是整齊美觀，雜亂無章的布線、即使電氣性能過關(guān)也會給后期改板優(yōu)化及測試與維修帶來極大不便，布線要求整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。

網(wǎng)絡(luò)DRC檢查及結(jié)構(gòu)檢查

質(zhì)量控制是PCB設(shè)計流程的重要組成部分，一般的質(zhì)量控制手段包括：設(shè)計自檢、設(shè)計互檢、專家評審會議、專項檢查等。

原理圖和結(jié)構(gòu)要素圖是最基本的設(shè)計要求，網(wǎng)絡(luò)DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查就是分別確認PCB設(shè)計滿足原理圖網(wǎng)表和結(jié)構(gòu)要素圖兩項輸入條件。

一般電路板設(shè)計師都會有自己積累的設(shè)計質(zhì)量檢查Checklist，其中的條目部分來源于公司或部門的規(guī)范、另一部分來源于自身的經(jīng)驗總結(jié)。專項檢查包括設(shè)計的Valor檢查及DFM檢查，這兩部分內(nèi)容關(guān)注的是PCB設(shè)計輸出后端加工光繪文件。