最全面的PCB布线总结， 14 PCB布线原理与技巧
- 坚持手动接线，谨慎使用自动接线
- 了解制造商的规格
- 适当的走线宽度
- 走线之间留有足够的空间
- 元件放置
- 将模拟和数字走线分开
- 地面层
- 为接线和安装孔留出足够的空间。
- 备用接线方向
- 避免电容耦合
- 放置散热孔和焊盘
- 接地和电源接线
- 使用丝印层
- 避免90°
- 遵守手工接线
一般来说，一般的PCB设计软件都包含自动布线功能，但事实上，任何自动布线都不能完全取代PCB Layout工程师的技能、经验和灵活性。
在某些情况下，您可以使用自动路由：
放置所有组件后，您可以使用自动布线作业检查完成率，如果低于 85%，则需要调整组件放置。
布线时，瓶颈和其他关键连接点可能会漏掉，并可以使用自动布线功能进行识别。
当您不知道如何开始布线或遇到困难时，可以使用自动布线作为灵感来源。
当您开始布置铜走线时，请花点时间询问制造商是否对最小走线宽度、走线间距以及可组装的 PCB 层数有要求。
预先了解这些信息后，您可以在设计规则中设置走线宽度和间距值，以避免重新布线整个 PCB 布局。
- 选择合适的走线宽度
走线几何形状（厚度和宽度）可确保电路在所有环境和负载条件下正常工作。 PCB 走线用于传输电信号，因此其宽度必须与流过它们的电流兼容。
PCB布局工程师必须确定每条走线的最小宽度，以避免电路板过热的风险； 该参数直接影响布线过程，因为它减少了 PCB 上的可用空间。
如果可用空间不是问题，建议使用比最小宽度更宽的走线，从而改善电路板的热管理和可靠性。 外层上的迹线可以实现更好的热交换，因此宽度可能更小。
- 走线和焊盘之间留有足够的空间
在 PCB 走线和焊盘之间留出足够的空间（如下所示）非常重要，以避免 PCB 制造或组装阶段发生短路。
一般来说，建议在每个相邻的走线和焊盘之间留有适当的间隙，并且它们周围必须始终有足够的空间而没有走线或焊盘，以避免触电的风险。
- PCB元件放置
元件的放置方式决定了 PCB 设计的成功。 为了正确放置元件，必须充分了解它们的特性。
例如，热敏电解电容器必须远离发热二极管、电阻器和电感器。
以下是一些简单的经验法则：
必须小心具有多个引脚的组件，因为它们会占用大量空间。
保持组件放置在同一方向
在放置之前考虑每个组件的功能及其与其他组件的关系。
如果已经采购了元件，建议根据尺寸将布局打印在纸上，看看元件是否合适。
- 将模拟和数字走线分开
承载数字信号（尤其是高频信号）的 PCB 走线必须与承载模拟信号的走线分开。
将模拟信号和数字信号走线分开，可以减少相互干扰的可能性，从而提高电路的稳定性和可靠性。 当模拟信号和数字信号在同一线路上时，可能会出现以下问题：
带来串扰：数字信号的高频成分会对模拟信号产生干扰，导致模拟信号的精度下降。
引入噪声：数字信号本身包含噪声。 当数字信号和模拟信号共用同一线路时，这些噪声也会影响模拟信号。
滞后或延迟：数字信号在传输过程中会有一定的延迟或滞后，这可能会导致模拟信号失真。
- 注意地面层
每块 PCB 至少需要一个接地层，因为它为所有走线测量电压提供相同的参考点。
相反，如果您选择将每个单独的走线接地而不是接地平面，您最终将得到无数不同的接地连接，每个接地连接都有自己的电阻和压降。
最简单、最线性的解决方案是创建一个坚固的接地平面，可以是整个铜区域，甚至是多层板的整个层。
在承载信号的走线下方放置接地层将有助于降低其阻抗并提高抗噪能力。 建议将电源层和接地层放置在电路板的最内层，保持对称和居中。 这将防止 PCB 弯曲。
- 为接线和安装孔留出足够的空间
当你放置组件时，你应该首先放置所有的插件，其他组件之间以及将它们连接在一起的所有走线之间是否留有足够的空间？
如果不这样做，PCB 上可能存在电击危险，并且依靠阻焊层作为唯一的绝缘体并不能保证安全。
使用插件时，请记住在安装孔的物理尺寸之外留出一圈空间，以保护其免受附近其他组件和走线的影响。
- 备用接线方向
如果一层上的大多数迹线遵循某个方向（例如水平），则相邻迹线的垂直方向（例如垂直）是优选的，这可以减少迹线之间的串扰。
另外，走线方向交替的布线方式也可以提高信号的稳定性。 在同一方向的走线上，由于信号线之间的电容和电感的相互作用，可能会出现信号反射、衰减、失真等问题。
需要注意的是，走线方向交替的布线方式也可能会增加布线的复杂度和成本，因此在实际设计中需要权衡和考虑。
- 避免电容耦合
为了减少大接地层上方和下方走线引起的电容耦合，必须确保分配给电源和模拟信号的走线放置在专用层上。
减小电容值：电容值越小，电容耦合的影响越小。 因此，在设计电路时，可以采用尽可能小的电容值，以减少电容耦合的影响。
增加阻抗：增加电路中相关信号的阻抗可以减少电容耦合的影响。 例如，在信号输入或输出处添加适当的电阻可以最大限度地减少信号源和负载之间的电容耦合效应。
使用差分信号线：差分信号线可以在一定程度上减少电容耦合的影响。 由于差分信号线是由两根线组成，通过两根线之间的差分来传输信号，因此可以避免单根线带来的电容耦合问题。
- 放置散热孔和焊盘
放置散热孔可以提高PCB板的散热效率。 散热孔可以将气流引入PCB板，增加PCB板的表面积，更容易散热。 另外，散热孔还可以减少PCB板表面的气泡以及焊接时的气体聚集。
放置焊盘可以提高PCB板的可靠性。 在焊盘的设计中，需要考虑焊接工艺和焊接质量，以及元件与PCB板之间的机械强度和稳定性。 通过优化焊盘的设计和布局，可以提高焊接质量，减少焊接缺陷，从而提高PCB板的可靠性和性能。
- 接地和电源接线
与电源和接地信号相关的走线比承载数字或模拟信号的走线更厚。 这使得它们能够承载更大的电流，即可以通过简单的目视检查轻松识别它们，从而减少信号和电源线之间错误连接的可能性。
常见规则是接地和电源走线使用 0.040 英寸宽度，所有其他走线使用 0.025 英寸宽度。
如果您不使电源和接地走线比平均宽度更宽，那么试图流过这些狭小空间的大量热量可能最终会烧毁电线并炸毁 PCB板.
您可以看到，+5V 电源走线比连接到 IC 的所有信号走线更宽。
- 使用丝印层
PCB板自带的丝印层可以用来标记你想要标记的信息。
不要使用太多占用空间的单词。
没有必要写下所有可用的信息，例如，完全没有必要标记电阻值。
如果允许，文本可以更大，这样打印时会更清晰。
请勿将标签贴在要焊接的裸露铜焊盘上，因为墨水可能会阻碍焊料流动，导致焊点不良。
- 避免90°角
一般工程师都会知道，尖锐的直角曲线会在高频下引起问题，产生不连续性，通过增加串扰、辐射和反射来损害信号完整性。
走线贯穿整个PCB并围绕元件，最佳角度为45°。