高效實(shí)現(xiàn)PCB自動(dòng)布線的設(shè)計(jì)技巧（上）

不可否認(rèn)的是，盡管現(xiàn)在的EDA工具很強(qiáng)大，但隨著PCB尺寸要求越來(lái)越高，器件密度大幅上漲，直接決定了PCB設(shè)計(jì)難度不低，很多工程師不可避免面對(duì)同樣的問(wèn)題：如何高效實(shí)現(xiàn)PCB的布線效率及縮短設(shè)計(jì)時(shí)間呢？

1、確定PCB的層數(shù)

電路板尺寸和布線層數(shù)需要在設(shè)計(jì)初期確定，如果設(shè)計(jì)要求使用高密度球柵陣列（BGA）組件，就必須考慮這些器件布線所需要的最少布線層數(shù)，布線層的數(shù)量及層疊（stack-up）方式會(huì)直接影響到印制線的布線和阻抗，板的大小也有助于確定層疊方式和印制線寬度，實(shí)現(xiàn)期望的設(shè)計(jì)效果。

當(dāng)然很多人認(rèn)為電路板層數(shù)越少，成本也就越低，但需要注意的是影響電路板的制造成本還有許多其他因素，而且隨著時(shí)代發(fā)展，多層板之間的成本差別已經(jīng)大大減小，在開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)工程師最好采用較多的電路板并使覆銅均勻分布，以避免在設(shè)計(jì)鄰近結(jié)束時(shí)才發(fā)現(xiàn)有少量信號(hào)不符合已定義的規(guī)則及空間要求，從而被迫添加鋅層，在設(shè)計(jì)之前認(rèn)真規(guī)劃將減少布線中很多麻煩。

2、設(shè)計(jì)規(guī)則和限制

自動(dòng)布線工具本身并不知道應(yīng)該做些什么，為完成布線任務(wù)，布線工具需要在正確的規(guī)則和限制條件下工作。不同的信號(hào)線有不同的布線要求，要對(duì)所有特殊要求的信號(hào)線進(jìn)行分類，不同的設(shè)計(jì)分類也不一樣，每個(gè)信號(hào)類都應(yīng)該有優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)越高，規(guī)則也越嚴(yán)格，規(guī)則涉及印制線寬度、過(guò)孔的最大數(shù)量、平行度、信號(hào)線之間的相互影響及層的限制，這些規(guī)則對(duì)布線工具的性能有很大影響，認(rèn)真考慮涉及要求是成功布線的重要一步。

3、元件的布局

為最優(yōu)化裝配過(guò)程，可制造性設(shè)計(jì)（DFM）規(guī)則會(huì)對(duì)元件布局產(chǎn)生限制，如果裝配部門(mén)允許元件移動(dòng)，可對(duì)電路適當(dāng)優(yōu)化，更便于自動(dòng)布線，所定義的規(guī)則和約束條件會(huì)影響布局設(shè)計(jì)。

在布局時(shí)需考慮布線路徑和過(guò)孔區(qū)域，如圖所示，這謝蘆晶和區(qū)域?qū)υO(shè)計(jì)人員而言是顯而易見(jiàn)的，但自動(dòng)布線工具一次智慧考慮一個(gè)信號(hào)，通過(guò)設(shè)置布線約束條件及設(shè)定可布信號(hào)線的層，可使布線工具能像設(shè)計(jì)師所設(shè)想的那樣完成布線。