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全篇干货！PCB可制造性设计及案例分析之线路篇

2024年07月26日 10:23 浏览：191 来源：小萍子

要使电子电路获得最佳性能，元器件的布局及导线的布设至关重要，而布线作为PCB设计过程的重中之重，这将直接影响PCB板的性能好坏。

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百分百的布通率。

需要注意的是，布线前，布局这步极为关键，它往往决定了后期布线的难易。哪些元器件该摆正面，哪些元件该摆背面，都要有所考量。但是这些都是一个仁者见仁，智者见智的问题。

从不同角度考虑摆放位置都可以不一样。其实自己画了原理图，明白所有元件功能，自然对元件摆放有清楚的认识。如果让一个不是画原理图的人来摆放元件，其结果往往会让你大吃一惊。

对于初入门来说，注意模拟元件，数字元件的隔离，以及机械位置的摆放，同时注意电源的拓扑就可以了。下文就结合6个线路的实际案例，针对设计中的一些问题，分享专家的解决方法，以助力全流程降本增效。

一、铜皮填充线避免与走线或阻抗线为同一D码

问题：

①线路层用填充线的方式铺铜皮，后端生产优化时，为了杜绝软件分析时误报及减少数据量，要操作把填充线转成一个整体的铜皮（surface）；但是如果前端设计时填充线线宽大小跟其他正常线路线宽大小一样，就无法双击选择，就需要手动一条一条的选择线路，效率低下。

专家建议：

①不建议用填充线方式设计铺铜；

②如果一定要用填充线设计，线宽不要与正常线路设计线宽大小一样；尤其是如下图十字架线宽；否则很容易在后端操作转铜皮时转成一个整体，在优化间距时被掏断，导致开路。

优化方式：

①非特殊情况，采用完整铜皮方式铺铜。

②填充的线宽不能与信号线大小一致，需单独大小（如8.11mil）。

二、密疏布线不推荐or预先加大疏位置线

问题：

布线疏密程度差别大，在实际线路蚀刻时，密集线路那里药水交换速率慢，需要更长时间才能保证线路蚀刻出来；但是其他位置线路同样时间蚀刻，因药水交换速度相对快，就会导致线幼；

专家建议：

①有足够空间满足3倍线宽条件且避免干扰的情况，在稀疏去添加铺铜或平衡铜；

②稀疏区线宽大加2mil以上（主要平衡过渡避免信号突变）；

三、PADS文件痛点

问题：

①用PADS软件布线及层管理，相比AD要复杂些，在PCB文件转gerber过程中，非标准的放置元素及2D线违规使用，将导致的一系列不容易发现的问题；

专家建议：

①规范设计文件，特殊设计的文件需说明（如logo放置在layer 119 需要添加到silkscreen top）；

②输出gerber文件，用“华秋DFM”软件进行文件正确性查看。

四、铺铜瘦铜丝布线尽量规避

问题：

铺铜瘦铜丝时，要注意有没有这种小细丝；因为整个surface布是一体的，后端软件无法识别准确定位，肉眼看可能会遗漏没发现；生产因为物理摩板的过程，铜条比较细，附着力比较小，可能脱落粘附到旁边的线路，导致短路；

专家建议：

①铺铜时正常产品残铜最新宽度应该要大于6mil，高密度的产品残铜宽度不应小于最新信号线的宽度；

五、关注焊盘设计有效区域

问题：

从设计角度，三角形焊盘相对反常规，后端软件识别时，会误认为是个矩形，不会认为焊盘小，因此不会报错；实际焊接的有效面积只有中间圆那么大，比实际相差一倍多，三角形的尖角实际会蚀刻掉，导致三角形焊盘更小；

专家建议：

①跟上面这个梯形斜角综合来看，从焊盘焊接有效性的角度，边角实际是有效焊接区域；建议设计时，考虑到上下间距比较大，可以考虑把上方的斜角删掉，补充到下方的三角位置，扩大下方焊盘的有效面积；做到上下都是矩形焊盘。

六、板边铺铜线路网络避开铣刀位置

问题：

①客户提供原文件，如上图有红色板边铺铜，但实际生产板子最终是要通过成形工序把它切下来，红色线路在铣刀路径上，就会被切削掉；

②从整个板子设计来看，铜皮左右有很多导通孔仅仅依靠上图箭头位置实现导通，但又因为箭头位置设计了个器件靠近边缘；为了保证间距防止此处短路，因此无空间增加线路导通，设计完全失败需要重新layout。

专家建议：

①从前端设计的角度考虑，板子生产成型过程中考虑后端有一个铣刀的过程，要保证一个适当的间距，这个间距大概要8Mil左右。

②在各个铜箔区布上过孔，保证电气的导通性（下图蓝色箭头）。

优化方式：

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