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布線是按照電原理圖或邏輯圖和網(wǎng)絡表以及需要的導線寬度與間距，布設印制導線.導線的寬度和間距不能超出印制板可制造性要求的極限.并且應考慮制造的公差對印制導線的寬度和間距的影響.布線合理與否會影響印制板的電氣性能、電磁兼容性、印制板的翹曲度和可制造性.如果是來用CAD布線.在按圖8-3的程序?qū)刖W(wǎng)絡表和元器件布局后，可以按以下要求制定詳細的布線規(guī)則再進行布線. 1 布線層的設置和分配 在滿足使用要求的前提下，從產(chǎn)品的可靠性和可制造性考慮，選擇布線層的順序為單層、雙層和多層布線，對于高頻和數(shù)字電路最好采用雙面或多層布線，并且單獨設置地線層和電源層. 隨著數(shù)字電路的廣泛應用，電路信號的傳輸速率不斷提高，尤其是高頻信號和差分信號對導線的阻抗有嚴格要求，所以布線時不僅要考慮導線的布通率和布線的密度，更要考慮導線的特性阻抗而特性，阻抗不但與導線本身的阻抗和介質(zhì)材料有關，還與布錢層的分布有重要關系.所以布線時在確定了布線層數(shù)后，對各布線層的分配也十分重要.印制板上的印制線主要分為地線、電源線、信號線和其他輔助線等.對單面印制板，當然所有的導線都要布設在同一面上，對于雙面板在低頻電路中只要考慮地線與電源線相互靠近，分布在板的一面或兩面都可以，信號線也可以分布在兩面，但應保持兩面布線均衡.但是在高頻電路中，高頻信號線應布設成微帶線的形式，即信號線在一面地線在另一面成鏡像布設，這有利于減小阻抗、降低輻射. 多層板布線可以專門設置接地層和電源層，更有利于高頻信號線的布設.多層板采用偶數(shù)布線層，并以板厚度的中心為對稱軸使銅箔分布基本對稱，以減少成品板翹曲的可能性.以下推薦幾種多層板的導線層的分配方案. (1)四層板導線分配。 (2) 六層板導線分配. 以上兩種是最佳方案，能保證信號有充分的回流面積，接地層與電源層靠近，板的體電容大，有利于電源去耦，唯一的不足是六層板有3 個地電層、信號線的布線層少了一些.如果布線密度需要很高，則要增加布線層.六層板還可以有另一種布線方案，即可以減少一個接地層，高頻信號線靠近接地層.如果有差分阻抗要求.則應增加接地層，使每個信號線層都能靠近地線層. 該方案比上一方案多一個信號線層，中間相鄰的兩個信號層導線要交叉走線.以防信號串擾，高頻信號可以通過相鄰的地、電層返回. (3) 八層板導線層分配. (4)十層板導線層分配 在接地層上盡量減少因為地線層不夠用而將地線層分割.分割容易造成布線時出現(xiàn)信號線跨分割溝槽布線，引起電磁干擾問題，將以上地線層分開有利于電磁兼容，不足的是增加布線層數(shù)會提高成本.但是按目前的加工技術水平. 6-10層板的成本差價不是很大，對于高可靠的印制板應選擇最佳的性價比決定布線的層數(shù). 2. 布線順序 (1)在確定了布線層的分配后，先考慮地線層和電源層的結(jié)構(gòu)和位置. (2)在同一布線層布線的順序是：先布設地線、然后布設電源線、最后布設信號線(先高頻后低頻). (3)信號線的布線順序為：模擬小信號線、對串擾特別敏感的信號線、系統(tǒng)時鐘信號線、對傳輸延遲要求很高的信號線、一般信號線、靜態(tài)電位線、輔助線. 3 布線要求 (1)電路中的環(huán)路導線布設應保持最小，避免布設環(huán)路導線.因為環(huán)路導線容易引起電磁輻射相當于環(huán)形天線，既能發(fā)射磁場又可接受空間磁場，電磁兼容性不好. (2) 兩個連接盤之間的導線布設應盡量短，特別是放大電路的輸入線和高頻信號導線要短距離布線.模擬電路的輸入線旁邊應布設接地線屏蔽. (3) 雙面板的兩面和多層板相鄰兩信號線層的印制導線，要相互垂直布設，或斜交叉、彎曲走線.以減小寄生電容. (4) 盡量避免較長距離的平行布線，兩焊盤之間導線的長度應符合相應波長的1/20λ的原則，以減少耦合電容和降低導線間的絕緣電阻. (5)高速、高頻信號線和不同頻率的信號線，應盡量不相互靠近和不平行布設，以免引起信號竄擾，必要時在兩信號線之間加地線隔離;對高頻信號線，應在其一側(cè)或兩側(cè)布設接地線進行屏蔽 (6) 導線的拐彎處應為直角或鈍角，如果拐彎的角度小于90'時，導線拐彎處的外緣要做成圓弧形避免尖角。因為導線的尖角部位在制造過程中應力比較集中，導線容易起翹，在印制板加電工作時尖端容易放電使線間耐電壓降低.在高頻電路中容易產(chǎn)生RF輻射引起電磁干擾. (7) 同一層導線的布設應分布均勻，各導線層上的導電面積要相對均衡.以防由于金屬導體分布不均衡及其與基材樹脂的熱膨脹系數(shù)不同，而形成內(nèi)應力使印制板翹曲，損壞鍍覆孔和焊接點. (8) 在印制導線與焊盤連接時，應注重焊盤圖形的熱分布.保證焊接時能形成可靠的焊點.通孔安裝可參照圖8-12中1-4下邊的導線與焊盤的 連接方式.表面安裝印制板應參照圖8-12中的5、6形式.SMT用印制板上的焊盤.其導線應從焊盤中部引出.焊盤與較大面積導電區(qū)相連接時，在焊盤與導線的連接處，應采用長度不小于0.64mm. 寬度不小于0.13mm的細導線進行熱隔離(見圖8-12中6的下邊圖形) ，防止因為焊盤和導線的相連處寬窄相同時，在焊料潤濕時由于表面張力的毛隙管現(xiàn)象.使焊盤上的焊料流失，影響焊點質(zhì)量. (9) 較寬的印制導線上的元器件孔，必須設置焊盤(見圖8-12中2， 3的左邊圖形).以有利于鉆孔和檢驗時容易識別孔位.并且有助于焊接時形成以元器件引線為中心的對稱圓形焊點. (10) 表面安裝的BGA器件的連接端了多時.在器件體下面采用散出式連接盤通過器件下面的過孔將信號線從下一層引出.或者采用極細的導線和自由的角度從引腳的球柵陣列中找通道引出(見圖8-13). (11)布線密度較低時.應適當加寬導線的寬度和間距.在低氣壓條件下使用的印制板其導線間距也必須加寬.尤其是對3級高可靠的PCB 設計.印制導線的寬度和間距不但要滿足最小寬度和間距的要求，盡量留有一定的安全系數(shù).譬如一般PCB的最小導線寬度和間距可以做到0.13mm以下，但是英國軍用PCB規(guī)定為大于等于O.13mm (高密度互連印制板除外). (12) 對于高頻、高速電路，應盡量設計成雙面和多層印制板.雙面板的一面布設信號線，另一面可以設計成接地面，多層板中可把易受干擾的信號線布置在地線層或電源層之間或者與地層或電源層相鄰的導線層. (13) 避免布設細而長的印制導線，盡管沒有超過規(guī)定的電長走線，但是也會增加高頻信號的RF輻射. (14) 對差分電路的信號線應單獨設置回線，回線與原信號輸入線應盡可能靠近且平行布設，線間距可以較小，有利于磁場的抵消.降低信號的干擾.但是最小的間距應大于可制造性的極限值. (15) 時鐘電路相高頻電路傳輸導線是主要的騷擾源和輻射源，應單獨布設，遠離模擬電路和其他敏感電路的傳輸線.布線空間允時.最好布設在大的地線面積中間，將其隔離起來.在多層板中可在靠近地線層上面或在多層板的地線層與電源層中間布設. (16) 時鐘和高頻電路導線盡量在同一層走線，減少過孔。不允許樹樁式分路和分枝走線(見圖8-14左邊兩個圖形).因為分路會造成時鐘信號的衰減、反射，致使信號變形，也可能引起相位的變化.高頻信號線可以走菊花鏈形式(見圖8-14 )通過孔與其他線相連，但是同一條線上也應盡量減少過孔. (17) 同一條高頻信號線寬度應均勻，避免寬一段、窄一段，這樣會造成導線阻抗的不連續(xù)性，設計時阻抗不易控制，容易形成電磁輻射. (1 8) 工作時電位差比較大的元器件或印制導線，為防止相互影響，應加大相互之間的距離.強電信號線與弱電信號線應相互遠離. (19) 靠近板邊緣的導線和焊盤，應距離印制板邊緣不小于5mm，如果需要接地線(或面)時可以靠近板的邊緣.多層印制板內(nèi)層的信號層和電源層導體必須離開板的邊緣，以免加工印制板外形，切削板邊殘余的金屬碎屑或毛刺時引起層間短路. 如果印制板要插入導軌，則導線距板的邊緣只要稍大于導軌槽深的距離以免導線接觸導軌劃傷導線或短路. (20) 如果需要金屬字符應在布線時一起設計.并應遵循導體最小間距的規(guī)定. |
