布線工藝要求 - PCB設計，工程師如何避免不入流！

　　2 布線工藝要求

　　① 線一般情況下，信號線寬為0.3mm（12mil），電源線寬為0.77mm（30mil）或1.27mm（50mil）；線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm（13mil），實際應用中，條件允許時應考慮加大距離；布線密度較高時，可考慮（但不建議）采用IC腳間走兩根線，線的寬度為0.254mm（10mil），線間距不小于0.254mm（10mil）。特殊情況下，當器件管腳較密，寬度較窄時，可按適當減小線寬和線間距。

　?、?焊盤（PAD）焊盤（PAD）與過渡孔（VIA）的基本要求是：盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm；例如，通用插腳式電阻、電容和集成電路等，采用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插針和二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。實際應用中，應根據(jù)實際元件的尺寸來定，有條件時，可適當加大焊盤尺寸；PCB板上設計的元件安裝孔徑應比元件管腳的實際尺寸大0.2～0.4mm左右。

　　③ 過孔（VIA）一般為1.27mm/0.7mm（50mil/28mil）；當布線密度較高時，過孔尺寸可適當減小，但不宜過小，可考慮采用1.0mm/0.6mm（40mil/24mil）。

　　④ 焊盤、線、過孔的間距要求

　　PAD and VIA ： ≥ 0.3mm（12mil）

　　PAD and PAD ： ≥ 0.3mm（12mil）

　　PAD and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）

　　TRACK and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）

　　密度較高時：

　　PAD and VIA ： ≥ 0.254mm（10mil）

　　PAD and PAD ： ≥ 0.254mm（10mil）

　　PAD and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

　　TRACK and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）5布線優(yōu)化和絲印“沒有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去設計，等你畫完之后，再去看一看，還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經(jīng)驗是：優(yōu)化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感覺沒什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了（Place-》polygon Plane）。

　　鋪銅一般鋪地線（注意模擬地和數(shù)字地的分離），多層板時還可能需要鋪電源。時對于絲印，要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時，設計時正視元件面，底層的字應做鏡像處理，以免混淆層面。

　　6、網(wǎng)絡和DRC檢查和結構檢查。首先，在確定電路原理圖設計無誤的前提下，將所生成的PCB網(wǎng)絡文件與原理圖網(wǎng)絡文件進行物理連接關系的網(wǎng)絡檢查（NETCHECK），并根據(jù)輸出文件結果及時對設計進行修正，以保證布線連接關系的正確性；網(wǎng)絡檢查正確通過后，對PCB設計進行DRC檢查，并根據(jù)輸出文件結果及時對設計進行修正，以保證PCB布線的電氣性能。最后需進一步對PCB的機械安裝結構進行檢查和確認。

　　7、制版

　　在此之前，最好還要有一個審核的過程。

　　PCB設計是一個考心思的工作，誰的心思密，經(jīng)驗高，設計出來的板子就好。所以設計時要極其細心，充分考慮各方面的因數(shù)（比如說便于維修和檢查這一項很多人就不去考慮），精益求精，就一定能設計出一個好板子。

　　要注意的電氣規(guī)則 1 、電源、地線的處理既使在整個PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾，會使產(chǎn)品的性能下降，有時甚至影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電、地線的布線要認真對待，把電、地線所產(chǎn)生的噪音干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　對每個從事電子產(chǎn)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(chǎn)生的原因，現(xiàn)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。盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬。

　　它們的關系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最經(jīng)細寬度可達0.05～0.07mm，電源線為1.2～2.5 mm，對數(shù)字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路， 即構成一個地網(wǎng)來使用（模擬電路的地不能這樣使用）用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線各占用一層。

　　1、數(shù)字電路與模擬電路的共地處理現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路（數(shù)字或模擬電路），而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構成的。因此在布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。

　　2、數(shù)字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線來說，高頻的信號線盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線來說，整人PCB對外界只有一個結點，所以必須在PCB內(nèi)部進行處理數(shù)、模共地的問題，而在板內(nèi)部數(shù)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與外界連接的接口處（如插頭等）。數(shù)字地與模擬地有一點短接，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。

　　3、信號線布在電（地）層上在多層印制板布線時，由于在信號線層沒有布完的線剩下已經(jīng)不多，再多加層數(shù)就會造成浪費也會給生產(chǎn)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）層上進行布線。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、大面積導體中連接腿的處理在大面積的接地（電）中，常用元器件的腿與其連接，對連接腿的處理需要進行綜合的考慮，就電氣性能而言，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。所以兼顧電氣性能與工藝需要，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(chǎn)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、布線中網(wǎng)絡系統(tǒng)的作用在許多CAD系統(tǒng)中，布線是依據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)決定的。網(wǎng)格過密，通路雖然有所增加，但步進太小，圖場的數(shù)據(jù)量過大，這必然對設備的存貯空間有更高的要求，同時也對象計算機類電子產(chǎn)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(wǎng)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(wǎng)格系統(tǒng)來支持布線的進行。

　　標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸（2.54mm），所以網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎一般就定為0.1英寸（2.54 mm）或小于0.1英寸的整倍數(shù)，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

　　最后再談一下PCB電路板短路檢查方法

　　1. 如果是人工焊接，要養(yǎng)成好的習慣，首先，焊接前要目視檢查一遍PCB板，并用萬用表檢查關鍵電路（特別是電源與地）是否短路；其次，每次焊接完一個芯片就 用萬用表測一下電源和地是否短路；此外，焊接時不要亂甩烙鐵，如果把焊錫甩到芯片的焊腳上（特別是表貼元件），就不容易查到。

　　2. 在計算機上打開PCB圖，點亮短路的網(wǎng)絡，看什么地方離的最近，最容易被連到一塊。特別要注意IC內(nèi)部短路。

　　3. 發(fā)現(xiàn)有短路現(xiàn)象。拿一塊板來割線（特別適合單/雙層板），割線后將每部分功能塊分別通電，一部分一部分排除。

　　4. 使用短路定位分析儀，如：新加坡PROTEQ CB2000短路追蹤儀，香港靈智科技QT50短路追蹤儀，英國POLAR ToneOhm950多層板路短路探測儀等。

　　5. 如果有BGA芯片，由于所有焊點被芯片覆蓋看不見，而且又是多層板（4層以上），因此最好在設計時將每個芯片的電源分割開，用磁珠或0歐電阻連接，這樣出現(xiàn)電源與地短路時，斷開磁珠檢測，很容易定位到某一芯片。由于BGA的焊接難度大，如果不是機器自動焊接，稍不注意就會把相鄰的電源與地兩個焊球短路。

　　6. 小尺寸的表貼電容焊接時一定要小心，特別是電源濾波電容（103或104），數(shù)量多，很容易造成電源與地短路。當然，有時運氣不好，會遇到電容本身是短路的，因此最好的辦法是焊接前先將電容檢測一遍。