高速PCB布線的四大技巧和要領

在高速PCB的設計過程中，布線是技巧最細、限定最高的，工程師在這個過程中往往會面臨各種問題。本文將首先對PCB做一個基礎的介紹，同時對布線的原則做一個簡單講解，最后還會帶來非常實用的四個PCB布線的技巧和要領。

下面是一些好的布線技巧和要領：

首先，先對做個基礎介紹，PCB的層數(shù)可以分為單層，雙層和多層的，單層現(xiàn)在基本淘汰了。雙層板現(xiàn)在音響系統(tǒng)中用的挺多，一般是作為功放粗狂型的板子，多層板就是指4層及4層以上的板，對于元器件的密度要求不高的一般來講4層就足夠了。從過孔的角度可以分成通孔，盲孔，和埋孔。通孔就是一個孔是從頂層直接通到底層的；盲孔是從頂層或底層的孔穿到中間層，然后就不繼續(xù)穿了，這個好處就是這個過孔的位置不是從頭堵到尾的，其他層在這個過孔的位置上還是可以走線的；埋孔就是這個過孔是中間層到中間層的，被埋起來的，表面是完全看不到。具體情況如下圖所示。

在自動布線之前，預先用交互式對要求比較高的線進行布線，輸入端與輸出端的邊線不應相鄰平行，避免產(chǎn)生反射干擾。在必要時，可加地線進行隔離，且兩相鄰層的布線要互相垂直，因為平行比較容易產(chǎn)生寄生耦合。自動布線的布通率依賴于良好的布局，可預先設定布線規(guī)則，如走線彎曲次數(shù)、導通孔數(shù)目、步進數(shù)目等。一般是先進行探索式布線，快速的連通短線，再通過迷宮式布線，把要布的連線進行全局布線路徑優(yōu)化，它可以根據(jù)需要斷開已布的線并試著重新再布線，從而改進總體的布線效果。

對于布局而言，一個原則是數(shù)字和模擬盡可能的分開，令一個原則是低速的不要和高速的接近。最基本的原則就是把數(shù)字接地和模擬接地分開，數(shù)字接地由于都是開關器件，電流在開關的一瞬間都很大，不動的時候又很小，所以數(shù)字接地不可以和模擬接地混在一起。一個推薦的布局可以像下圖所示。

（1）要在電源、地線之間加上去耦電容。一定要電源經(jīng)過了去耦電容之后再連接到芯片的管腳，下圖中列舉了幾種錯誤的連接法和一個正確的連接法，大家對著參照下，是不是有犯這樣的錯誤呢？去耦電容一般來說有兩個作用，一個是提供芯片瞬間的大電流，二是去除電源噪聲，一方面是讓電源的噪聲盡量少的影響芯片，另一方面是芯片產(chǎn)生的噪聲不要影響到電源。

（2）盡量加寬電源及地線，最好是地線比電源線寬，其關系為：地線》電源線》信號線。

（3）可以使用大面積的銅層作地線，在印制板上把沒被使用的地方都與地相連，作地線使用，或是做成多層板，電源，地線各占用一層。

現(xiàn)在，許多的PCB不再是單一功能的電路了，而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構成，因此在布線時就需要考慮到它們之間互相干擾的問題，特別是地線上的噪音干擾。

由于數(shù)字電路頻率高，模擬電路敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線要盡可能的遠離敏感的模擬電路器件，但是對于整個PCB來說，PCB的地線對外界的結點只能有一個，所以必須要在PCB內(nèi)部處理號數(shù)字電路及模擬電路共地的問題，而在電路板內(nèi)部，數(shù)字電路的地和模擬電路的地實際上是分開的，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字電路的地與模擬電路地有一點短接，請注意，只有一個連接點，也有在PCB上不共地的，這由系統(tǒng)設計來決定。

通常線的拐角處會有粗細變化，但是在線徑粗細發(fā)生變化的時候，會發(fā)生一些反射的現(xiàn)象。拐角方式對于線的粗細變化情況，直角是最差的，45度角好一些，圓角是最好的。但是圓角對PCB設計來講處理比較麻煩，所以一般是看信號的敏感程度來定，一般的信號用45度角就可以了，只有那些非常敏感的線才需要用圓角。

無論做什么，在完成后都要檢查，就像我們考試的時候如果有時間剩余都要對我們的作答情況進行檢查，這是我們拿到高分的重要途徑，同樣我們畫PCB板也一樣。這樣我們才能更有把握我們畫出來的電路板是合格產(chǎn)品。我們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(chǎn)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）對于關鍵的信號線是否采取了最佳措施，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(shù)字電路部分，是否有各自獨立的地線。

（5）后加在PCB中的圖形（如圖示、注標）是否會造成信號短路。

（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(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質(zhì)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。

總之，以上的技巧和方法要領都是經(jīng)驗之談，非常值得我們在畫PCB板的時候?qū)W習借鑒，在畫PCB圖過程中除了熟練運用制圖工具軟件，還要有扎實的理論知識和豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗，這些可以幫你快速有效地完成你的PCB圖。但是還有一點非常重要，那就是一定要細心，無論是布線還是整體布局每一步都要很細心認真地對待，因為你的一個很小的差錯可能會導致你最終的產(chǎn)品成為廢品，然后還找不到哪里出錯了，所以我們在畫圖的過程寧愿多花點時間細心核對細節(jié)部分也不愿意出問題了再返回來檢查，那樣可能會花更多的時間。簡而言之，畫PCB的過程注意細節(jié)部分。