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【摘要】在电子产品设计中，PCB布局布线是最重要的一步，PCB布局布线的好坏将直接影响电路的性能。现在，虽然有很多软件可以实现PCB自动布局布线，但是随着信号频率不断提升，很多时候，完全的自动布线难以满足不断变化的布线需求，便依然需要相关的工作人员可以进行精湛的手工布线操作，将自动布线技术和手工布线技术结合使用，促进PCB设计过程中布线的合理科学化，保证整个电路性能的正常发挥。笔者将据多年布线设计施工经验，对印制电路板设计过程中布线的设计原则作出简述，并对PCB设计过程布线的一般程序和手动自动布线的技巧作出探究。
【关键词】印制电路板，设计，布线技巧
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
前言
伴随着经济的发展和科技的进步，各个领域对电路性能的稳定性和精确性都提出了更高的要求，PCB尺寸日趋向细微化，在PCB尺寸不断变小的同时，PCB的各种器件密度日益变大，日益变得更为精确，这便使得PCB的设计和布线变得更具有难度和挑战性，在生活工作节奏日渐加快的时代，如何用最短的设计时间，做出最科学最合理的布线施工，保证整个电路在最短的时间内正常运行，是所有PCB设计人员必须要重点研究的问题，因此，探究PCB设计中的布线技巧，有着十分重要的经济意义和现实意义。
二．PCB设计规则和布线原则
1.PCB的设计规则和限制性因素
PCB的设计布线是一项极其严谨细微的工作，具有很强的专业性和严密性，要保证在最短的时间内做出最合理的布线设计，就必须遵守一定的规则，坚持科学合理的布线原则，并保证在限制性条件下设计施工。在布线设计施工中，首先要坚持严格分类原则，对各种有着特殊要求的信号线按照优先等级的不同，进行严格科学的分类，严格明确的分类是体现其优先等级的重要标志。其次．要综合考虑到印制线的宽度以及将要过孔的最大数量，平行度，还有信号线之间的互相影响等各种因素，综合深入分析，并结合各种布线工具的性能综合探究，做出科学合理的设计，保证布线的顺利高效完成。
2，自动布线的设计要点原则
在印制线设计布线中，自动布线是其中最为重要的布线技巧，实施自动布线对整个布线过程有着巨大的推动促进作用，笔者将对印制线设计中自动布线技术要遵循的要点和原则作出简述。
（一）首先，是对布线位置的设计，布线过程中可以对布线的位置在必要时候作出细微的改变，并结合实际情况，选择使用多种路径的布线方法。其次，要坚持布线的基本规程，在设计过程中，对不同的布线层，印制线的质量，宽度，以及各种类型各异的盲孔，埋孔作出试用，并记录各种不同的试用结果，进行数据统计分析，探究各种因素对设计布线结果的作用。
(二) 在进行对印制线和过孔的探究之后，要采用先进科学的布线工具，并应用布线工具结合实际情况对开始默认的网络适当做出调整 。同时，在整个印制线设计和布线过程中，信号和布线工具的自由度有着密切的关系，信号重要性越小，布线工具受到的限制便会越小，自由度就会越高。
三．PCB设计流程和布线技巧分析
1. PCB设计流程
PCB的流程设计如图1所示，首先是制作原理图也就是根据设计制作原理图，并对原理图进行调试，直到ECR编译通过，通过后产生网络表，并制作物理边框，封闭的物理边框元件布局、走线基本平台，自动布局起着约束作用，这是整个流程中重要的环节，之后便是要将元件和网络引入，并开始元件的布局，注意元件的通风散热，并采取科学合理的放置顺序。下一步就是开始布线，一般而言，布线坚持最短距离，严禁交叉，少过孔原则，布线之后，要对文字，元件进行调试，维修，最后要对各个环节进行检查核对，确保没有操作失误。
2.PCB布线技巧研究
PCB的布线是整个设计流程中最为关键的环节，布线的是否合理科学，布线时间的长短，线路的是否合理等多方面的因素都会对整个电路的运行状况有着是否严重的影响，因此，做好布线工作，有着重要的经济意义和安全效益。
（一）确定PCB的层数
电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。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。目前多层板之间的成本差别很小，在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布。
（二）组件的布局
组件的布局是布线中比较关键的环节，布局会受到可制造性设计规则的限制，在装配单位要求可以元件的移动时候，便于电路的优化组合，便于实施布线的自动化，图2即是在相同的组件下，不同的布局策略。一般而言，组件的布局要重点关注几个关键点，首先，在电源线的布置过程，在PCB布局中要把电源的退耦电路安排在相关电路附近，避免和电源相近，其次，电路内部的电流方向安排，要坚持按照优先级来进行供电，比如从最后一级到最前面一级的开始供电，一般而言，电源的滤波电容会设计在最后最末尾的一级，最后是对主流电流通道的设计，要在印制导线上设计电流的缺口，方便后续调试和监测。
在组件的布局中，要把稳压电源安排在单独的印制板上，当不得不合用时候，要尽力让电路中的各种元件的布置分开，且不能让电源和电路的地线相互重合或者是发生共用。
（三）扇出设计
在扇出设计阶段，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、在线测试和电路再处理。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50rail较为理想。要采用使布线路径数最大的过孔类型。经过慎重考虑和预测，电路在线测试的设计可在设计初期进行，在生产过程后期实现。根据布线路径和电路在线测试来确定过孔扇出类型，电源和接地也会影响到布线和扇出设计。
（四）手动布线以及关键信号的处理
手动布线是在整个印制板电路设计布线中的重要环节之一。通过手动布线可以让自动布线工具能更方便更顺利的实施自动布线过程，在手动布线中，手动选出网络，并加以固定，有利于形成自动布线的可靠布线路径。
在手动布线过程中，要科学对关键信号实施布线设计，实施手动布线为主，并采用自动布线工具辅助，在关键信号布线完成后，必须要有专业人员进行质量检测，看各种标准是否符合国家要求。在检测完成后，可以把已经布置好的线路固定，再实施对剩下的信号布线。
在手动布线中，地线中存在阻抗，使得电路中存在一定的阻抗干扰，故在布线过程中，要谨慎连接带有地线符号点的连接，否则会产生耦合坏损，电路难以正常运行。
（五）自动布线技术
对关键信号的布线需要考虑在布线时控制一些电参数，比如减小分布电感等，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得到保证。
在对信号进行自动布线时应该采用通用规则。通过设置限制条件和禁止布线区来限定给定信号所使用的层以及所用到的过孔数量，布线工具就能按照工程师的设计思想来自动布线。在设置好约束条件和应用所创建的规则后，自动布线将会达到与预期相近的结果，在一部分设计完成以后，将其固定下来，以防止受到后边布线过程的影响。布线次数取决于电路的复杂性和所定义的通用规则的多少。现在的自动布线工具功能非常强大，通常可完成100%的布线。但是，当自动布线工具未完成全部信号布线时，就需对余下的信号进行手动布线。
四，结束语
伴随着经济的发展，生产工作中对电路的稳定性和和PCB设计布线的要求越来越高，因此，设计施工人员要不断提高自身专业素质，研究布线技能，本着严谨，科学的设计态度，认真负责进行布线设计，促进PCB更好的服务于社会经济的发展和人们生活水平的提高。
参考文献：
[1] 周涛 姚炯辉 对高频PCB设计的研究 [期刊论文] 《电子工程师》 -2006年11期
[2] 李胜章 龚利平 基于Protel DXP的PCB布线技巧探索 [期刊论文] 《科技信息（学术版）》 -2008年7期
[3] author:Bonnie C.Baker PCB布线设计 [期刊论文] 《电子设计应用》 -2003年10期
[4] 唐燕影 PCB布局和布线的设计技巧 [期刊论文] 《科技广场》 -2008年10期
[5] 恽文卫 PCB设计过程中的操作技巧 [期刊论文] 《职业》 -2011年23期
[6] 孟祥元 PCB設计之技巧 [期刊论文] 《安徽电子信息职业技术学院学报 -2007年6期
[7] 姚红艳 实现PCB高效自动布线的设计技巧和要点 [期刊论文] 《大学时代（下半月学术教育版）》 -2006年6期
【关键词】印制电路板，设计，布线技巧
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
前言
伴随着经济的发展和科技的进步，各个领域对电路性能的稳定性和精确性都提出了更高的要求，PCB尺寸日趋向细微化，在PCB尺寸不断变小的同时，PCB的各种器件密度日益变大，日益变得更为精确，这便使得PCB的设计和布线变得更具有难度和挑战性，在生活工作节奏日渐加快的时代，如何用最短的设计时间，做出最科学最合理的布线施工，保证整个电路在最短的时间内正常运行，是所有PCB设计人员必须要重点研究的问题，因此，探究PCB设计中的布线技巧，有着十分重要的经济意义和现实意义。
二．PCB设计规则和布线原则
1.PCB的设计规则和限制性因素
PCB的设计布线是一项极其严谨细微的工作，具有很强的专业性和严密性，要保证在最短的时间内做出最合理的布线设计，就必须遵守一定的规则，坚持科学合理的布线原则，并保证在限制性条件下设计施工。在布线设计施工中，首先要坚持严格分类原则，对各种有着特殊要求的信号线按照优先等级的不同，进行严格科学的分类，严格明确的分类是体现其优先等级的重要标志。其次．要综合考虑到印制线的宽度以及将要过孔的最大数量，平行度，还有信号线之间的互相影响等各种因素，综合深入分析，并结合各种布线工具的性能综合探究，做出科学合理的设计，保证布线的顺利高效完成。
2，自动布线的设计要点原则
在印制线设计布线中，自动布线是其中最为重要的布线技巧，实施自动布线对整个布线过程有着巨大的推动促进作用，笔者将对印制线设计中自动布线技术要遵循的要点和原则作出简述。
（一）首先，是对布线位置的设计，布线过程中可以对布线的位置在必要时候作出细微的改变，并结合实际情况，选择使用多种路径的布线方法。其次，要坚持布线的基本规程，在设计过程中，对不同的布线层，印制线的质量，宽度，以及各种类型各异的盲孔，埋孔作出试用，并记录各种不同的试用结果，进行数据统计分析，探究各种因素对设计布线结果的作用。
(二) 在进行对印制线和过孔的探究之后，要采用先进科学的布线工具，并应用布线工具结合实际情况对开始默认的网络适当做出调整 。同时，在整个印制线设计和布线过程中，信号和布线工具的自由度有着密切的关系，信号重要性越小，布线工具受到的限制便会越小，自由度就会越高。
三．PCB设计流程和布线技巧分析
1. PCB设计流程
PCB的流程设计如图1所示，首先是制作原理图也就是根据设计制作原理图，并对原理图进行调试，直到ECR编译通过，通过后产生网络表，并制作物理边框，封闭的物理边框元件布局、走线基本平台，自动布局起着约束作用，这是整个流程中重要的环节，之后便是要将元件和网络引入，并开始元件的布局，注意元件的通风散热，并采取科学合理的放置顺序。下一步就是开始布线，一般而言，布线坚持最短距离，严禁交叉，少过孔原则，布线之后，要对文字，元件进行调试，维修，最后要对各个环节进行检查核对，确保没有操作失误。
2.PCB布线技巧研究
PCB的布线是整个设计流程中最为关键的环节，布线的是否合理科学，布线时间的长短，线路的是否合理等多方面的因素都会对整个电路的运行状况有着是否严重的影响，因此，做好布线工作，有着重要的经济意义和安全效益。
（一）确定PCB的层数
电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。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。目前多层板之间的成本差别很小，在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布。
（二）组件的布局
组件的布局是布线中比较关键的环节，布局会受到可制造性设计规则的限制，在装配单位要求可以元件的移动时候，便于电路的优化组合，便于实施布线的自动化，图2即是在相同的组件下，不同的布局策略。一般而言，组件的布局要重点关注几个关键点，首先，在电源线的布置过程，在PCB布局中要把电源的退耦电路安排在相关电路附近，避免和电源相近，其次，电路内部的电流方向安排，要坚持按照优先级来进行供电，比如从最后一级到最前面一级的开始供电，一般而言，电源的滤波电容会设计在最后最末尾的一级，最后是对主流电流通道的设计，要在印制导线上设计电流的缺口，方便后续调试和监测。
在组件的布局中，要把稳压电源安排在单独的印制板上，当不得不合用时候，要尽力让电路中的各种元件的布置分开，且不能让电源和电路的地线相互重合或者是发生共用。
（三）扇出设计
在扇出设计阶段，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、在线测试和电路再处理。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50rail较为理想。要采用使布线路径数最大的过孔类型。经过慎重考虑和预测，电路在线测试的设计可在设计初期进行，在生产过程后期实现。根据布线路径和电路在线测试来确定过孔扇出类型，电源和接地也会影响到布线和扇出设计。
（四）手动布线以及关键信号的处理
手动布线是在整个印制板电路设计布线中的重要环节之一。通过手动布线可以让自动布线工具能更方便更顺利的实施自动布线过程，在手动布线中，手动选出网络，并加以固定，有利于形成自动布线的可靠布线路径。
在手动布线过程中，要科学对关键信号实施布线设计，实施手动布线为主，并采用自动布线工具辅助，在关键信号布线完成后，必须要有专业人员进行质量检测，看各种标准是否符合国家要求。在检测完成后，可以把已经布置好的线路固定，再实施对剩下的信号布线。
在手动布线中，地线中存在阻抗，使得电路中存在一定的阻抗干扰，故在布线过程中，要谨慎连接带有地线符号点的连接，否则会产生耦合坏损，电路难以正常运行。
（五）自动布线技术
对关键信号的布线需要考虑在布线时控制一些电参数，比如减小分布电感等，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得到保证。
在对信号进行自动布线时应该采用通用规则。通过设置限制条件和禁止布线区来限定给定信号所使用的层以及所用到的过孔数量，布线工具就能按照工程师的设计思想来自动布线。在设置好约束条件和应用所创建的规则后，自动布线将会达到与预期相近的结果，在一部分设计完成以后，将其固定下来，以防止受到后边布线过程的影响。布线次数取决于电路的复杂性和所定义的通用规则的多少。现在的自动布线工具功能非常强大，通常可完成100%的布线。但是，当自动布线工具未完成全部信号布线时，就需对余下的信号进行手动布线。
四，结束语
伴随着经济的发展，生产工作中对电路的稳定性和和PCB设计布线的要求越来越高，因此，设计施工人员要不断提高自身专业素质，研究布线技能，本着严谨，科学的设计态度，认真负责进行布线设计，促进PCB更好的服务于社会经济的发展和人们生活水平的提高。
参考文献：
[1] 周涛 姚炯辉 对高频PCB设计的研究 [期刊论文] 《电子工程师》 -2006年11期
[2] 李胜章 龚利平 基于Protel DXP的PCB布线技巧探索 [期刊论文] 《科技信息（学术版）》 -2008年7期
[3] author:Bonnie C.Baker PCB布线设计 [期刊论文] 《电子设计应用》 -2003年10期
[4] 唐燕影 PCB布局和布线的设计技巧 [期刊论文] 《科技广场》 -2008年10期
[5] 恽文卫 PCB设计过程中的操作技巧 [期刊论文] 《职业》 -2011年23期
[6] 孟祥元 PCB設计之技巧 [期刊论文] 《安徽电子信息职业技术学院学报 -2007年6期
[7] 姚红艳 实现PCB高效自动布线的设计技巧和要点 [期刊论文] 《大学时代（下半月学术教育版）》 -2006年6期