PCB布线的常见规则？

发布网友 发布时间：2022-03-24 08:38

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热心网友 时间：2022-03-24 10:08

1.连线精简原则：

连线要精简，尽可能短，尽量少拐弯，力求线条简单明了，特别是在高频回路中，当然为了达到阻抗匹配而需要进行特殊延长的线就例外了，例如蛇行走线等。

2.安全载流原则：

铜线的宽度应以自己所能承载的电流为基础进行设计，铜线的载流能力取决于以下因素：线宽、线厚（铜铂厚度）、允许温升等，下表给出了铜导线的宽度和导线面积以及导电电流的关系（军品标准），可以根据这个基本的关系对导线宽度进行适当的考虑。

3.电磁抗干扰原则：

电磁抗干扰原则涉及的知识点比较多，例如铜膜线的拐弯处应为圆角或斜角（因为高频时直角或者尖角的拐弯会影响电气性能）双面板两面的导线应互相垂直、斜交或者弯曲走线，尽量避免平行走线，减小寄生耦合等。

扩展资料：

布线作为PCB设计过程的重中之重，这将直接影响PCB板的性能好坏，设计过程也最繁琐，要求更高。虽然现在很多高级的EDA工具提供了自动布线功能，而且也相当智能化，但是自动布线并不能保证100%的布通率。

因此，很多工程师对自动布线的结果并不满意，手工布线现在还是大部分工程师的选择，通过进行电器规则约束布线，以达到信号完整性的要求。

PCB的层数可以分为单层，双层和多层的，单层现在基本淘汰了。双层板现在音响系统中用的挺多，一般是作为功放粗狂型的板子，多层板就是指4层及4层以上的板，对于元器件的密度要求不高的一般来讲4层就足够了。

从过孔的角度可以分成通孔，盲孔，和埋孔。通孔就是一个孔是从顶层直接通到底层的;盲孔是从顶层或底层的孔穿到中间层，然后就不继续穿了，这个好处就是这个过孔的位置不是从头堵到尾的，其他层在这个过孔的位置上还是可以走线的;埋孔就是这个过孔是中间层到中间层的，被埋起来的，表面是完全看不到。

参考资料：百度百科——PCB

热心网友 时间：2022-03-24 11:26

PCB布线原则

1.连线精简原则
连线要精简，尽可能短，尽量少拐弯，力求线条简单明了，特别是在高频回路中，当然为了达到阻抗匹配而需要进行特殊延长的线就例外了，例如蛇行走线等。

2.安全载流原则
铜线的宽度应以自己所能承载的电流为基础进行设计，铜线的载流能力取决于以下因素：线宽、线厚（铜铂厚度）、允许温升等，下表给出了铜导线的宽度和导线面积以及导电电流的关系（军品标准），可以根据这个基本的关系对导线宽度进行适当的考虑。

3.电磁抗干扰原则
电磁抗干扰原则涉及的知识点比较多，例如铜膜线的拐弯处应为圆角或斜角（因为高频时直角或者尖角的拐弯会影响电气性能）双面板两面的导线应互相垂直、斜交或者弯曲走线，尽量避免平行走线，减小寄生耦合等。

一)通常一个电子系统中有各种不同的地线，如数字地、逻辑地、系统地、机壳地等，地线的设计原则如下：
a.正确的单点和多点接地
在低频电路中，信号的工作频率小于1MHZ，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工作频率大于10MHZ时，如果采用一点接地，其地线的长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。
b.数字地与模拟地分开
若线路板上既有逻辑电路又有线性电路，应尽量使它们分开。一般数字电路的抗干扰能力比较强，例如TTL电路的噪声容限为0.4~0.6V，CMOS电路的噪声容限为电源电压的0.3~0.45倍，而模拟电路只要有很小的噪声就足以使其工作不正常，所以这两类电路应该分开布局布线。
c.接地线应尽量加粗
若接地线用很细的线条，则接地电位会随电流的变化而变化，使抗噪性能降低。因此应将地线加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能，接地线应在2~3mm以上。
d.接地线构成闭环路
只由数字电路组成的印制板，其接地电路布成环路大多能提高抗噪声能力。因为环形地线可以减小接地电阻，从而减小接地电位差。

二)配置退藕电容
PCB设计的常规做法之一是在印刷板的各个关键部位配置适当的退藕电容，退藕电容的一般配置原则是：
a.电源的输入端跨接10~100uf的电解电容器，如果印制电路板的位置允许，采用100uf以上的电解电容器抗干扰效果会更好。
b.原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01uf~`0.1uf的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每4~8个芯片布置一个1~10uf的钽电容（最好不用电解电容，电解电容是两层薄膜卷起来的，这种卷起来的结构在高频时表现为电感，最好使用钽电容或聚碳酸酝电容）。
c.对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。
d.电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。

三)过孔设计
在高速PCB设计中，看似简单的过孔也往往会给电路的设计带来很大的负面效应，为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响，在设计中可以尽量做到：
a.从成本和信号质量两方面来考虑，选择合理尺寸的过孔大小。例如对6- 10层的内存模块PCB设计来说，选用10/20mil（钻孔/焊盘）的过孔较好，对于一些高密度的小尺寸的板子，也可以尝试使用8/18Mil的过孔。在目前技术条件下，很难使用更小尺寸的过孔了（当孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证孔壁能均匀镀铜）；对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗。
b.使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数。
c.PCB板上的信号走线尽量不换层，即尽量不要使用不必要的过孔。
d.电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好。
e.在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔，以便为信号提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。

四)降低噪声与电磁干扰的一些经验
a.能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在关键地方。
b.可用串一个电阻的方法，降低控制电路上下沿跳变速率。
c.尽量为继电器等提供某种形式的阻尼，如RC设置电流阻尼。
d.使用满足系统要求的最低频率时钟。
e.时钟应尽量靠近到用该时钟的器件，石英晶体振荡器的外壳要接地。
f.用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短。
g.石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。
h. 时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。
i.时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小。
J.I/O驱动电路尽量靠近PCB板边，让其尽快离开PCB。对进入PCB的信号要加滤波，从高噪声区来的信号也要加滤波，同时用串终端电阻的办法，减小信号反射。
k.MCU无用端要接高，或接地，或定义成输出端，集成电路上该接电源、地的端都要接，不要悬空。
l.闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端。
m.印制板尽量使用45折线而不用90折线布线，以减小高频信号对外的发射与耦合。
n.印制板按频率和电流开关特性分区，噪声元件与非噪声元件呀距离再远一些。
o.单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗。
p.模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，特别是时钟。
q.对A/D类器件，数字部分与模拟部分不要交叉。
r.元件引脚尽量短，去藕电容引脚尽量短。
s.关键的线要尽量粗，并在两边加上保护地，高速线要短要直。
t.对噪声敏感的线不要与大电流，高速开关线并行。
u.弱信号电路，低频电路周围不要形成电流环路。
v.任何信号都不要形成环路，如不可避免，让环路区尽量小。
w.每个集成电路有一个去藕电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。
x.用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容做电路充放电储能电容，使用管状电容时，外壳要接地。
y.对干扰十分敏感的信号线要设置包地，可以有效地抑制串扰。
z.信号在印刷板上传输，其延迟时间不应大于所有器件的标称延迟时间。

4.印制导线最大允许工作电流
公式: I=KT0.44A0.75
其中:
K为修正系数，一般覆铜线在内层时取0.024，在外层时取0.048；
T为最大温升，单位为℃;
A为覆铜线的截面积，单位为mil（不是mm，注意）；
I为允许的最大电流，单位是A。

5.环境效应原则
要注意所应用的环境，例如在一个振动或者其他容易使板子变形的环境中采用过细的铜膜导线很容易起皮拉断等。

6.安全工作原则
要保证安全工作，例如要保证两线最小间距要承受所加电压峰值，高压线应圆滑，不得有尖锐的倒角，否则容易造成板路击穿等。

7.组装方便、规范原则
走线设计要考虑组装是否方便，例如印制板上有大面积地线和电源线区时（面积超过500平方毫米），应局部开窗口以方便腐蚀等。
此外还要考虑组装规范设计，例如元件的焊接点用焊盘来表示，这些焊盘（包括过孔）均会自动不上阻焊油，但是如用填充块当表贴焊盘或用线段当金手指插头，而又不做特别处理，（在阻焊层画出无阻焊油的区域），阻焊油将掩盖这些焊盘和金手指，容易造成误解性错误；SMD器件的引脚与大面积覆铜连接时，要进行热隔离处理，一般是做一个Track到铜箔，以防止受热不均造成的应力集中而导致虚焊；PCB上如果有Φ12或方形12mm以上的过孔时，必须做一个孔盖，以防止焊锡流出等。

8.经济原则
遵循该原则要求设计者要对加工，组装的工艺有足够的认识和了解，例如5mil的线做腐蚀要比8mil难，所以价格要高，过孔越小越贵等

9.热效应原则
在印制板设计时可考虑用以下几种方法：均匀分布热负载、给零件装散热器，局部或全局强迫风冷。
从有利于散热的角度出发，印制板最好是直立安装，板与板的距离一般不应小于2cm，而且器件在印制板上的排列方式应遵循一定的规则：
同一印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件（如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等）放在冷却气流的最上（入口处），发热量大或耐热性好的器件（如功率晶体管、大规模集成电路等）放在冷却气流最下。
在水平方向上，大功率器件尽量靠近印刷板的边沿布置，以便缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件尽量靠近印刷板上方布置，以便减少这些器件在工作时对其他器件温度的影响。
对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域（如设备的底部），千万不要将它放在发热器件的正上方，多个器件最好是在水平面上交错布局。
设备内印制板的散热主要依靠空气流动，所以在设计时要研究空气流动的路径，合理配置器件或印制电路板。采用合理的器件排列方式，可以有效地降低印制电路的温升。
此外通过降额使用，做等温处理等方法也是热设计中经常使用的手段。

热心网友 时间：2022-03-24 13:00

5 高频电路布线要注意信号线近距离平行走线所引入的交叉干扰,若无法避免平行分布,可在平行信号线的反面布置大面积地来大幅度减少干扰,同一层内的平行走线几乎无法避免,但是在相邻的两个层走线的方向务必取为相互垂直,这在Protel 中不难办到,但却容易忽视,在Auto 菜单的Setup Autorouter 项所打开的Routing Lagers 对话框中允许对每一层的走线方向进行预定,供预选的方向有三种Horizontal Vertical 和 No Prefer ence .不少用户习惯选用No Preference 无特定取向认为这样布通率高但是在高频电路布线中最好在相邻层分别取水平和竖直布线交替进行同一层内的平行走线,无法避免但可以在印板反面大面积敷设地线来降低干扰. 这是针对常用的双面板而言多层板可利用中间的电源层来实现这一功能

Protel 软件过去只提供了简单的Fill 功能来应付这种需求现在Windows 下的Protel 除此之外还在Edit 菜单的Place 选项中提供了更强大的放置Polygon Plane的功能即多边形栅格条铜箔面如果在放置它时就把多边形取为整个印板的一个面; 并把此栅格条与电路的GND 网络连通那么该功能将能实现整块电路板的某一面的铺铜操作经过铺铜的电路板除能提高. 刚才所讲的高频抗干扰能力外还对散热印板强度等有很大好处另外在电路板金属机箱上的固定处若加上镀锡栅条.不仅可以提高固定强度保障接触良好更可利用金属机箱构成合适的公共线在软件菜单中打开此功能后可见到一个Place Polygon Plane 对话框它会问你是否要把所放置的多边形栅格条与网络接通connect net, 若接通该项退出对话框时将提示你给出欲接通的网络名给定接通GND 网络将能起到屏蔽层的作用同时还会问你铺铜的图案是用水平条horizonta 竖直条vertica 还是栅格两者都选即
可选用栅格将会有较好的屏蔽效果同时栅格网的尺寸习惯称作为目
确定依据所要重点屏蔽的干扰频率而定

6 对特别重要的信号线或局部单元实施地线包围的措施该措施在Protel
软件中也能自动实现它就是Edit 菜单的Place 下的Outline Select ed
Items 即绘制所选对象的外轮廓线利用此功能可以自动地对所选定的
重要信号线进行所谓的包地处理当然把此功能用于时钟等单元局部进
行包地处理对高速系统也将非常有益

7 各类信号走线不能形成环路地线也不能形成电流环路Protel 自动
布线的走线原则除了前面所讲的最短化原则外还有基于X 方向基于Y 方向
和菊花状daisy 走线方式采用菊花状走线能有效避免布线时形成环路具
体可打开Netlist 菜单的Edit Net 子菜单出现一个Change Net 对话
框把此对话框中的Optimize Method 布线优化模式选为Daisy Chain
即可

8 每个集成电路块的附近应设置一个高频退耦电容由于Protel 软件在
自动放置元件时并不考虑退耦电容与被退耦的集成电路间的位置关系任由软
件放置使两者相距太远退耦效果大打折扣这时必须用手工移动元件
Edit Move component 的办法事先干预两者位置使之靠近

9 模拟地线数字地线等接往公共地线时要用高频扼流环节在实际装
配高频扼流环节时用的往往是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠在电路原理
图上对它一般不予表达由此形成的网络表netlist 就不包含这类元件布线
时就会因此而忽略它的存在针对此现实可在原理图中把它当作电感在PCB
元件库中单独为它定义一个元件封装布线前把它手工移动到靠近公共地线汇
合点的合适位置上

(1)高频电路往往集成度较高布线密度大采用多层板既是布线所必须的
也是降低干扰的有效手段 Protel for Windows V1.5 能提供 16 个铜线层和4 个
电源层合理选择层数能大幅度降低印板尺寸能充分利用中间层来设置屏蔽
能更好地实现就近接地能有效地降低寄生电感能有效缩短信号的传输长度
能大幅度地降低信号间的交叉干扰等等所有这些都对高频电路的可靠工作有
利有资料显示同种材料时四层板要比双面板的噪声低20dB 但是板层
数越高制造工艺越复杂成本越高
(2)高速电路器件管脚间的引线弯折越少越好高频电路布线的引线最好采
用全直线需要转折可用45 度折线或圆弧转折这种要求在低频电路中仅仅
用于提高钢箔的固着强度而在高频电路中满足这一要求却可以减少高频信
号对外的发射和相互间的耦合用Protel 布线时可在以下两处预先设置一是
在Options 菜单的Track Mode 子菜单中预约以 45 90 Line 或 90 Arc
Line 方式布线二是在Auto 菜单的Setup Autorouter 项所打开的Routing
Passes 对话框中选定Add Arcs 以便自动布线结束时使转角圆弧化
(3)高频电路器件管脚间的引线越短越好Protel 满足布线最短化的最有效
手段是在自动市线前对个别重点的高速网络进行布线预约首先打开
Netlst 菜单的Edit Net 子菜单会出现一个Change Net 对话框把此
对话框中的OptimizeMethod 布线优化模式选为Shortest 最短化Rp
可其次从整体考虑元件布局时用Auto 中Placement Tools Shove 和
Auto 中的Density(密度检查) 来对比调整使元件排列紧凑并配合Netlist
菜单中的Length 功能和Info 菜单中的Lengthof selection 功能对所选
定的需最短化的重点网络进行布线长度测量
(4) 高频电路器件管脚间的引线层间交替越少越好所谓引线的层间交
替越少越好是指元件连接过程中所用的过孔Via 越少越好据测一个过
孔可带来约0.5 pF 的分布电容减少过孔数能显著提高速度Protel 软件专门
提供了这一功能它在 Auto 菜单的Setup Autorouter 项所打开的Routing
Passes 对话框中有一个Advanced 栏目把其中的Smoothing 设为接
通即可

热心网友 时间：2022-03-24 14:52

PCB布线时遵循的一些基本原则
Ü 连线要精简,尽可能短,尽量少拐弯,力求走线简单明了(特殊要求除外,如阻抗匹配和时序要求).过长的走线会改变传输线的阻抗特性,使信号的上升时间变长,从而抑制信号的最高传输频率.
Ü 避免尖角走线和直角走线,宜45°走线和圆弧走线.1.增加走线的寄生电容,影响信号的完整性 2.阻抗不连续造成信号的反射 3.直角尖端易产生EMI效应
Ü 走线尽可能少换层,少打过孔(via).1.via造成阻抗不连续 2.产生寄生电容和寄生电感,影响信号完整性 3.不同的参考层影响信号回流
Ü 信号间的距离(S)尽可能增大,相邻信号层的走线宜互相垂直/0斜交/弯曲走线,避免相互平行.减少串扰和耦合造成的信号干扰.
Ü 电源线和地线的宽度尽可能宽(通常为W20).
Ü 元器件换层引线和电容的引线尽可能缩短.
Ü 优化布线.
PCB布线的常见形式
Ü 单根走线(single trace)
Ü 菊花链(Daisy Chain)走线:从驱动端开始，依次到达各接收端
Ü 星形(Star)走线:通常所说的“T”点拓扑形式布线
Ü 蛇形走线:通常所说的饶线,主要目的是为了调节延时,时序匹配
Ü S≧3H(S:走线平行部分的间距 H:信号与参考平面的间距)
Ü 差分走线(differential pair)
Ü 驱动端发送两个等值反相的信号,接受端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”或“1”,承载差分信号的那对走线称为差分走线
Ü 与传统单根走线相比的优势
Ü 抗干扰能力强
Ü 抑制EMI非常有效
Ü 时序定位精确

热心网友 时间：2022-03-24 17:00

布线是整个PCB设计中最重要的工序，布线的好坏，这将直接影响着PCB板的性能好坏。
一、PCB布线的顺序：
在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：
1、首先是布 通，这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。
2、其次是电器性能的满足。这是衡量一块 印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。
3、接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方， 但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。
布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。　　
二、PCB布线原则：　　
1、一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系 是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm，最细宽度可达0.05～0.07mm，电源线一般为1.2～2.5mm。对数字电路的 PCB可用宽的地导线组成一个回路， 即构成一个地网来使用（模拟电路的地则不能这样使用）　　
2、预先对要求比较严格的线（如高频线）进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。　　
3、振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零；　　
4、尽可能采用45o的折线布线，不可使用90o折线，以减小高频信号的辐射；（要求高的线还要用双弧线）　　
5、任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少；　　
6、关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。　　
7、通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。　　
8、关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用　　
9、原理图布线完成后，应对布线进行优化；同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。