在我們的日常生活中，我們所接觸到的每一種電子設(shè)備當(dāng)中幾乎都會(huì)出現(xiàn)印刷電路板，如果在某樣設(shè)備中有電子零件，那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。

要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導(dǎo)線的布設(shè)至關(guān)重要，而布線作為PCB設(shè)計(jì)過程的重中之重，這將直接影響PCB板的性能好壞。雖然現(xiàn)在很多高級(jí)的EDA工具提供了自動(dòng)布線功能，而且也相當(dāng)智能化，但是自動(dòng)布線并不能保證百分百的布通率。

需要注意的是，布線前，布局這步極為關(guān)鍵，它往往決定了后期布線的難易。哪些元器件該擺正面，哪些元件該擺背面，都要有所考量。但是這些都是一個(gè)仁者見仁，智者見智的問題。

從不同角度考慮擺放位置都可以不一樣。其實(shí)自己畫了原理圖，明白所有元件功能，自然對(duì)元件擺放有清楚的認(rèn)識(shí)。如果讓一個(gè)不是畫原理圖的人來擺放元件，其結(jié)果往往會(huì)讓你大吃一驚。

對(duì)于初入門來說，注意模擬元件，數(shù)字元件的隔離，以及機(jī)械位置的擺放，同時(shí)注意電源的拓?fù)渚涂梢粤恕?/p>

接下來就是布線。這與布局往往是互動(dòng)的。有經(jīng)驗(yàn)的人往往在開始就能看出哪些地方能布線成功。如果有些地方難以布線，還需要改動(dòng)布局。對(duì)于fpga設(shè)計(jì)來說往往還要改動(dòng)原理圖來使布線更加順暢。

布線和布局問題涉及的因素很多，對(duì)于高速數(shù)字部分，因?yàn)闋砍兜?a target="_blank">信號(hào)完整性問題而變得復(fù)雜，但往往這些問題又是難以定量或即使定量也難以計(jì)算的。所以，在信號(hào)頻率不是很高的情況下，應(yīng)以布通為第一原則。

除此之外，在實(shí)際與客戶對(duì)接的過程中，我們還總結(jié)出了一些PCB設(shè)計(jì)布線注意要點(diǎn)。作為一家高可靠多層板制造商，華秋電子專注于 PCB 研發(fā)、制造，為客戶提供高可靠、短交期的打板體驗(yàn)。

“為電子產(chǎn)業(yè)降本增效”是我們的使命，我們深知：在主生產(chǎn)鏈條中，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)及設(shè)計(jì)工程成本雖然占比不高，但對(duì)總成本卻會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

鑒于產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量和成本重要作用，下文就結(jié)合10個(gè)線路的實(shí)際案例，針對(duì)設(shè)計(jì)中的一些問題，分享專家的解決方法，以助力全流程降本增效。

01銅皮填充線避免與走線

或阻抗線為同一D碼

問題：①線路層用填充線的方式鋪銅皮，后端生產(chǎn)優(yōu)化時(shí)，為了杜絕軟件分析時(shí)誤報(bào)及減少數(shù)據(jù)量，要操作把填充線轉(zhuǎn)成一個(gè)整體的銅皮(surface);但是如果前端設(shè)計(jì)時(shí)填充線線寬大小跟其他正常線路線寬大小一樣，就無法雙擊選擇，就需要手動(dòng)一條一條的選擇線路，效率低下。

專家建議：①不建議用填充線方式設(shè)計(jì)鋪銅;②如果一定要用填充線設(shè)計(jì)，線寬不要與正常線路設(shè)計(jì)線寬大小一樣;尤其是如下圖十字架線寬;否則很容易在后端操作轉(zhuǎn)銅皮時(shí)轉(zhuǎn)成一個(gè)整體，在優(yōu)化間距時(shí)被掏斷，導(dǎo)致開路。

優(yōu)化方式：①非特殊情況，采用完整銅皮方式鋪銅。

②填充的線寬不能與信號(hào)線大小一致，需單獨(dú)大小(如8.11mil)。

02密疏布線不推薦or預(yù)先加大疏位置線

問題：布線疏密程度差別大，在實(shí)際線路蝕刻時(shí)，密集線路那里藥水交換速率慢，需要更長時(shí)間才能保證線路蝕刻出來;但是其他位置線路同樣時(shí)間蝕刻，因藥水交換速度相對(duì)快，就會(huì)導(dǎo)致線幼;

專家建議：①有足夠空間滿足3倍線寬條件且避免干擾的情況，在稀疏去添加鋪銅或平衡銅;②稀疏區(qū)線寬大加2mil以上(主要平衡過渡避免信號(hào)突變);

03PADS文件痛點(diǎn)

問題：①用PADS軟件布線及層管理，相比AD要復(fù)雜些，在PCB文件轉(zhuǎn)gerber過程中，非標(biāo)準(zhǔn)的放置元素及2D線違規(guī)使用，將導(dǎo)致的一系列不容易發(fā)現(xiàn)的問題; 專家建議：①規(guī)范設(shè)計(jì)文件，特殊設(shè)計(jì)的文件需說明(如logo放置在layer 119 需要添加到silkscreen top);②輸出gerber文件，用“華秋DFM”軟件進(jìn)行文件正確性查看。

04鋪銅瘦銅絲布線盡量規(guī)避

問題：鋪銅瘦銅絲時(shí)，要注意有沒有這種小細(xì)絲;因?yàn)檎麄€(gè)surface布是一體的，后端軟件無法識(shí)別準(zhǔn)確定位，肉眼看可能會(huì)遺漏沒發(fā)現(xiàn);生產(chǎn)因?yàn)槲锢砟Π宓倪^程，銅條比較細(xì)，附著力比較小，可能脫落粘附到旁邊的線路，導(dǎo)致短路;

專家建議：①鋪銅時(shí)正常產(chǎn)品殘銅最新寬度應(yīng)該要大于6mil，高密度的產(chǎn)品殘銅寬度不應(yīng)小于最新信號(hào)線的寬度;

05關(guān)注焊盤設(shè)計(jì)有效區(qū)域

問題：從設(shè)計(jì)角度，三角形焊盤相對(duì)反常規(guī)，后端軟件識(shí)別時(shí)，會(huì)誤認(rèn)為是個(gè)矩形，不會(huì)認(rèn)為焊盤小，因此不會(huì)報(bào)錯(cuò);實(shí)際焊接的有效面積只有中間圓那么大，比實(shí)際相差一倍多，三角形的尖角實(shí)際會(huì)蝕刻掉，導(dǎo)致三角形焊盤更小;

專家建議：①跟上面這個(gè)梯形斜角綜合來看，從焊盤焊接有效性的角度，邊角實(shí)際是有效焊接區(qū)域;建議設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到上下間距比較大，可以考慮把上方的斜角刪掉，補(bǔ)充到下方的三角位置，擴(kuò)大下方焊盤的有效面積;做到上下都是矩形焊盤。

06板邊鋪銅線路網(wǎng)絡(luò)避開銑刀位置

問題：①客戶提供原文件，如上圖有紅色板邊鋪銅，但實(shí)際生產(chǎn)板子最終是要通過成形工序把它切下來，紅色線路在銑刀路徑上，就會(huì)被切削掉;②從整個(gè)板子設(shè)計(jì)來看，銅皮左右有很多導(dǎo)通孔僅僅依靠上圖箭頭位置實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通，但又因?yàn)榧^位置設(shè)計(jì)了個(gè)器件靠近邊緣;為了保證間距防止此處短路，因此無空間增加線路導(dǎo)通，設(shè)計(jì)完全失敗需要重新layout。

專家建議：①從前端設(shè)計(jì)的角度考慮，板子生產(chǎn)成型過程中考慮后端有一個(gè)銑刀的過程，要保證一個(gè)適當(dāng)?shù)拈g距，這個(gè)間距大概要8Mil左右。②在各個(gè)銅箔區(qū)布上過孔，保證電氣的導(dǎo)通性(下圖藍(lán)色箭頭)。

優(yōu)化方式：

07殘銅率相差太大的板子

不要組合在一起制作

問題：①如上圖，客戶提供一套板，希望拼板交貨;但從板子設(shè)計(jì)上看有些單板有鋪銅皮，箭頭所指單板卻完全沒有;如同時(shí)加工制作，電鍍過程中，因殘銅率相差很大，相同電流密度下，左下角的線路獲得的電流會(huì)非常大，而導(dǎo)致銅鍍的非常厚，可能導(dǎo)致后期蝕刻無法實(shí)現(xiàn)。②如果是內(nèi)層線路，內(nèi)層空白太多，壓合時(shí)，中間PP膠可能因?yàn)榫植刻钅z不足，導(dǎo)致分層。

專家建議：從這個(gè)線路板來看，可從兩個(gè)維度做優(yōu)化，第一，在規(guī)避所有線路后，設(shè)計(jì)時(shí)在空曠位置正常鋪銅皮，這樣就能解決電鍍均勻性的問題。第二，殘銅率相差太大的單板，建議不要放在一起投板，區(qū)分下單制作即可。

08這種器件管腳太近，設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免

問題：器件管腳孔中心間距太小，對(duì)應(yīng)管腳位置可靠性不好;

專家建議：需要加綠油橋，一般綠油橋3.5mil左右;對(duì)應(yīng)孔位公差一般+/-2mil左右，蝕刻側(cè)蝕量1mil左右。為了防止器件破孔，因此至少需要工作稿削后焊環(huán)3mil左右;以此可以推算出，選用器件孔壁間距10mil最好。

09要想BGA等大美觀

優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)阻焊限定pad

問題：BGA想要美觀，成品大小一致，不會(huì)因?yàn)樽韬钙坏葐栴}導(dǎo)致不呈圓形，可以按阻焊限定PAD設(shè)計(jì)。

專家建議：優(yōu)先考慮阻焊限定pad(左圖)

10設(shè)計(jì)板邊裸銅帶，不能每層都設(shè)計(jì)

容易讓生產(chǎn)加工端與銑板程序弄混淆

問題：客戶實(shí)際需求是希望外層邊緣有銅條帶，外觀看起來就像有條金邊，比較好看;但實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，每層都有類似左圖類似外形銑板程序設(shè)計(jì)，且也沒有散熱過孔設(shè)計(jì)在銅條帶上，容易誤導(dǎo)后端以為是外形銑板程序設(shè)計(jì)。

專家建議：①如果想設(shè)計(jì)“金邊”，建議只在外層線路層設(shè)計(jì)，做類似右上角的銅條，對(duì)應(yīng)的開窗也是這樣(注意阻焊層對(duì)應(yīng)開窗與銑刀路徑開窗中間不要留綠油絲);②建議在銅帶上做散熱過孔設(shè)計(jì)，這樣結(jié)合鉆孔也絕對(duì)不會(huì)搞錯(cuò)。

優(yōu)化方式：

以上就是10個(gè)PCB線路設(shè)計(jì)優(yōu)化案例。作為一家致力于以信息化技術(shù)改善傳統(tǒng)電子產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)模式的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化服務(wù)平臺(tái)，華秋電子在接單過程中對(duì)上述10個(gè)實(shí)際案例進(jìn)行了優(yōu)化。高可靠性產(chǎn)品+可視化交付體驗(yàn)+值得信賴的服務(wù)，是我們對(duì)全球客戶的承諾。真正以行動(dòng)踐行“為電子產(chǎn)業(yè)降本增效”的初心與使命!

后續(xù)我們將繼續(xù)分享其他PCB設(shè)計(jì)優(yōu)化案例，歡迎大家持續(xù)關(guān)注華秋電子。

華秋電子致力于為廣大客戶提供高可靠多層板制造服務(wù)，專注于 PCB 研發(fā)、制造，自有環(huán)保資質(zhì)，為客戶提供高可靠性、短交期的打板體驗(yàn)。2018 年，華秋斥資數(shù)億元投資建設(shè)九江 205 畝 PCB 產(chǎn)業(yè)園，形成深圳快板廠、九江量產(chǎn)廠的分工協(xié)作格局，全面實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略布局。其中，深圳 PCB 快板廠產(chǎn)能達(dá) 2 萬平方米/月，九江量產(chǎn)廠一期產(chǎn)能 10 萬平方米/月，是全球 30 萬+客戶首選的 PCB 智造平臺(tái)。

審核編輯：湯梓紅