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布线是PCB设计中极为重要的一环，它将直接影响着PCB板的性能。在PCB设计过程中，不同到layout工程师对layout都有着自己的理解，但是所有的layout工程师在如何提高布线的效率上却是一致，这样不仅能够为客户节省项目的开发周期，还能够最大限度保证质量和成本。下面是一般的设计过程和步骤。
7 X6 p! f" K' ^! @& g 1、确定PCB的层数
/ d( k8 ~& H8 f# M9 H: P" W- \9 f 电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。如果设计要求使用高密度球栅数组(BGA)组件，就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数。布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度，实现期望的设计效果。& {7 J9 R0 u/ }. J
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2、设计规则和限制
! e2 I& n7 i% Q& W; G, p! K 自动布线工具本身并不知道应该做些什幺。为完成布线任务，布线工具需要在正确的规则和限制条件下工作。不同的信号线有不同的布线要求，要对所有特殊要求的信号线进行分类，不同的设计分类也不一样。每个信号类都应该有优先级，优先级越高，规则也越严格。规则涉及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的限制，这些规则对布线工具的性能有很大影响。认真考虑设计要求是成功布线的重要一步。4 O- ^! M+ |4 D& g4 P% h8 v
3、组件的布局
; ] N; R" o- }) i; v8 O 为最优化装配过程，可制造性设计(DFM)规则会对组件布局产生限制。如果装配部门允许组件移动，可以对电路适当优化，更便于自动布线。所定义的规则和约束条件会影响布局设计。
4 K9 f4 H" z1 V( W, M. N! g 4、扇出设计
( \! V# Z& `( j. ]* O, v: o 在扇出设计阶段，要使自动布线工具能对组件引脚进行连接，表面贴装器件的每一个引脚至少应有一个过孔，以便在需要更多的连接时，电路板能够进行内层连接、在线测试(ICT)和电路再处理。, k% O; Z# E1 t7 r6 N5 G
为了使自动布线工具效率最高，一定要尽可能使用最大的过孔尺寸和印制线，间隔设置为50mil较为理想。要采用使布线路径数最大的过孔类型。进行扇出设计时，要考虑到电路在线测试问题。测试夹具可能很昂贵，而且通常是在即将投入全面生产时才会订购，如果这时候才考虑添加节点以实现100%可测试性就太晚了。2 D2 U9 C8 G* O3 y/ S6 L& W6 w* Z
5、手动布线以及关键信号的处理( g1 I% _0 |6 D/ `+ j. a7 O. q
尽管本文主要论述自动布线问题，但手动布线在现在和将来都是印刷电路板设计的一个重要过程。采用手动布线有助于自动布线工具完成布线工作。无论关键信号的数量有多少，首先对这些信号进行布线，手动布线或结合自动布线工具均可。关键信号通常必须通过精心的电路设计才能达到期望的性能。布线完成后，再由有关的工程人员来对这些信号布线进行检查，这个过程相对容易得多。检查通过后，将这些线固定，然后开始对其余信号进行自动布线。: M+ C: b5 \1 ~3 q& J+ @ P, v# o( ]# `
6、自动布线; X" ~5 e9 M% k% y
对关键信号的布线需要考虑在布线时控制一些电参数，比如减小分布电感和EMC等，对于其它信号的布线也类似。所有的EDA厂商都会提供一种方法来控制这些参数。在了解自动布线工具有哪些输入参数以及输入参数对布线的影响后，自动布线的质量在一定程度上可以得到保证。
L5 F- q- q& ?! y) X' k 7、电路板的外观7 b7 s3 a* b( X0 N0 y! l$ `% X. @
以前的设计常常注意电路板的视觉效果，现在不一样了。自动设计的电路板不比手动设计的美观，但在电子特性上能满足规定的要求，而且设计的完整性能得到保证。 Q; w. a) p) v7 U. z. z H
对于layout工程师来说，技术厉害与否，不应该只从层数和速度来判断，只有在器件数量、信号速度等条件相当的情况下，能够以面积越小，层数越少，成本越低的PCB板完成设计，并且能够保证良好的性能和美观，这才是高手。3 C$ i# v( E: Y
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发表于 2022-5-12 14:18
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