PROTEL?

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,依賴於良好的佈局,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,快速地把短線連通,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布的線。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 板的設計過程是一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:眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。儘量加寬電源、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一個迴路, 即構成一個地網來使用(類比電路的地不能這樣使用)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。是做成多層板,電源,地線各佔用一層。

  2、數位電路與類比電路的共地處理

  現在有許多PCB 不再是單一功能電路(數字或類比電路),而是由數位電路和類比電路混合構成的。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,類比電路的敏感度強,對訊號線來說,高頻的訊號線儘可能遠離敏感的類比電路器件,對地線來說,整人PCB 對外界只有一個結點,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,只有一個連線點。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布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,如被元件腿的焊盤佔用的或被安裝孔、定們孔所佔用的等。網格過疏,通路太少對布通率的影響極大。所以要有一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 英寸(2.54mm),所以網格系統的基礎一般就定為0.1 英寸(2.54 mm)或小於0.1 英寸的整倍數,如:0.05 英寸、0.025 英寸、0.02英寸等。

  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:

  A、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。

  B、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。

  C、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。

  D、類比電路和數位電路部分,是否有各自獨立的地線。

  E、後加在PCB 中的圖形是否會造成訊號短路。

  F、對一些不理想的線形進行修改。

  G、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。

  H、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。

相關問題答案