4层板布线.pdf

该【4层板布线 】是由【小辰GG】上传分享，文档一共【6】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【4层板布线 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。四层板布线原则

PCB 产业发展迅猛，如今除了少数的家用小电器等是两层板以外，大多数的 PCB 板设计
都是多层，很多为 8 层、 12 层、甚至更高。我们传统所称的四层板，即是顶层、底层和两个
中间层。下面我们就以四层板设计为例，阐述多层板布线时所应该注意的事项，以供电子设
计者参考。
1、 3 点以上连线，尽量让线依次通过各点，便于测试，线长尽量短。
2、 引脚之间尽量不要放线，特别是集成电路引脚之间和周围。
3、 不同层之间的线尽量不要平行，以免形成实际上的电容。
4、 布线尽量是直线，或 45 度折线，避免产生电磁辐射。
5、 地线、电源线至少 10-15mil 以上（对逻辑电路） 。
6、 尽量让铺地多义线连在一起，增大接地面积。线与线之间尽量整齐。
7、 注意元件排放均匀，以便安装、插件、焊接操作。文字排放在当前字符层，位置合
理，注意朝向，避免被遮挡，便于生产。
8、 元件排放多考虑结构，贴片元件有正负极应在封装和最后标明，避免空间冲突。
9、 目前印制板可作 4— 5mil 的布线， 但通常作 6mil 线宽， 8mil 线距， 12/20mil 焊盘。
布线应考虑灌入电流等的影响。
10、功能块元件尽量放在一起，斑马条等 LCD 附近元件不能靠之太近。
11、过孔要涂绿油（置为负一倍值） 。
12、电池座下最好不要放置焊盘、过空等， PAD 和 VIL 尺寸合理。
13、布线完成后要仔细检查每一个联线 （包括 NETLABLE） 是否真的连接上 （可用点亮法） 。
14、振荡电路元件尽量靠近 IC，振荡电路尽量远离天线等易受干扰区。晶振下要放接地
焊盘。
15、多考虑加固、挖空放元件等多种方式，避免辐射源过多。
16、设计流程：
A：设计原理图；
B：确认原理；
C：检查电器连接是否完全；
D：检查是否封装所有元件，是否尺寸正确；
E：放置元件；
F：检查元件位置是否合理（可打印 1： 1 图比较） ；
G：可先布地线和电源线；
H：检查有无飞线（可关掉除飞线层外其他层） ；
I：优化布线；
J：再检查布线完整性；
K：比较网络表，查有无遗漏；
L：规则校验，有无不应该的错误标号；
M：文字说明整理；
N：添加制板标志性文字说明；
O：综合性检查
结束语：四层板的两个中间层实际上多用做电源层和地层，注意电源、地平面的安
排，电源、地就近打过孔与电源、地平面相连。
在大面积的接地 （电） 中， 常用元器件的腿与其连接， 对连接腿的处理需要进行综合的考虑，
就电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患
如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十
字花焊盘，称之为热隔离（ heat
shield）俗称热焊盘（ thermal），这样，可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能
性大大减少。多层板的接电（地）层腿的处理相同。



得分： 0
网表输入有两种方法， 一种是使用 powerlogic 的 ole powerpcb connection 功能， 选择 send
netlist， 应用 ole 功能， 可以随时保持原理图和 pcb 图的一致， 尽量减少出错的可能。 一另
种方法是直接在 powerpcb 中装载网表， 选择 file->import， 将原理图生成的网表输入进
来。



得分： 0
f. 手动布线时把 drc 选项打开，使用动态布线（ dynamic route）



得分： 0
h.
所有光绘文件输出以后，用 cam350 打开并打印，由设计者和复查者根据“ pcb 检查表”检查

在 PCB 设计中， 布线是完成产品设计的重要步骤， 可以说前面的准备工作都是为它而做的， 在
整个 PCB 中， 以布线的设计过程限定最高， 技巧最细、 工作量最大。 PCB 布线有单面布线、 双
面布线及多层布线。 布线的方式也有两种： 自动布线及交互式布线， 在自动布线之前， 可以
用交互式预先对要求比较严格的线进行布线， 输入端与输出端的边线应避免相邻平行， 以免
产生反射干扰。 必要时应加地线隔离， 两相邻层的布线要互相垂直， 平行容易产生寄生耦合。
自动布线的布通率， 依赖于良好的布局， 布线规则可以预先设定， 包括走线的弯曲次数、 导
通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫
式布线， 先把要布的连线进行全局的布线路径优化， 它可以根据需要断开已布的线。 并试着
重新再布线， 以改进总体效果。 对目前高密度的 PCB 设计已感觉到贯通孔不太适应了， 它浪
费了许多宝贵的布线通道，为解决这一矛盾，出现了盲孔和埋孔技术，它不仅完成了导通孔
的作用，还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便，更加流畅，更为完善， PCB 板的
设计过程是一个复杂而又简单的过程，要想很好地掌握它，还需广大电子工程设计人员去自
已体会， 才能得到其中的真谛。
1 电源、地线的处理
既使在整个 PCB 板中的布线完成得都很好，但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰，
会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、
地线的布线要认真对待， 把电、 地线所产生的噪音干扰降到最低限度， 以保证产品的质量。 对
每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因， 现只对
降低式抑制噪音作以表述： 众所周知的是在电源、 地线之间加上去耦电容。 尽量加宽电源、
地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽
为： ～ ,最经细宽度可达 ～ ,电源线为 ～ mm 对数字电路的 PCB
可用宽的地导线组成一个回路 , 即构成一个地网来使用 (模拟电路的地不能这样使用 ) 用大
面积铜层作地线用 ,在制印 板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。 或是做成多层板，
电源，地线各占用一层。
2、数字电路与模拟电路的共地处理
现在有许多 PCB 不再是单一功能电路 （数字或模拟电路） ， 而是由数字电路和模拟电路混合构
成的。 因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题， 特别是地线上的噪音干扰。 数字电
路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电
路器件，对地线来说，整人 PCB 对外界只有一个结点，所以必须在 PCB 内部进行处理数、模
共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在 PCB 与
外界连接的接口处（如插头等） 。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也
有在 PCB 上不共地的，这由系统设计来决定。
3、信号线布在电（地）层上
在多层制印 板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪
费也会给生产增加一定的工作量， 成本也相应增加了， 为解决这个矛盾， 可以考虑在电 （地）
层上进行布线。首先应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。
4、大面积导体中连接腿的处理
在大面积的接地 （电） 中， 常用元器件的腿与其连接， 对连接腿的处理需要进行综合的考虑，
就电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患
如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十
字花焊盘，称之为热隔离（ heat shield）俗称热焊盘（ Thermal），这样，可使在焊接时因截
面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电（地）层腿的处理相同

5、布线中网络系统的作用
在许多 CAD 系统中，布线是依据网络系统决定的。网格过密，通路虽然有所增加，但步进太
小，图场的数据量过大，这必然对设备的存贮空间有更高的要求，同时也对象计算机类电子
产品的运算速度有极大的影响。 而有些通路是无效的， 如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、
定们孔所占用的等。网格过疏，通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网
格系统来支持布线的进行。
标准元器件两腿之间的距离为 英寸 (),所以网格系统的基础一般就定为 英寸
( mm)或小于 英寸的整倍数，如： 英寸、 英寸、 英寸等。
6、设计规则检查（ DRC）
布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所制定
的规则是否符合印制板生产工艺的需求， 一般检查有如下几个方面： 线与线， 线与元件焊盘，
线与贯通孔， 元件焊盘与贯通孔， 贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理， 是否满足生产要求。
电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗）？在 PCB 中是否
还有能让地线加宽的地方。 对于关键的信号线是否采取了最佳措施， 如长度最短， 加保护线，
输入线及输出线被明显地分开。 模拟电路和数字电路部分，是否有各自独立的地线。 后加
在 PCB 中的图形 （如图标、 注标） 是否会造成信号短路。 对一些不理想的线形进行修改。 在
自动推挤、 在线设计规则检查 （ DRC）， 自动布线由 Specctra 的布线引擎进行， 通常这两种方
法配合使用，常用的步骤是手工—自动—手工。
手工布线
1. 自动布线前， 先用手工布一些重要的网络， 比如高频时钟、 主电源等， 这些网络往往对走
线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封装，如 BGA，自动布线很难
布得有规则，也要用手工布线。
2. 自动布线以后，还要用手工布线对 PCB 的走线进行调整。
自动布线
手工布线结束以后，剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择 Tools->SPECCTRA，启动
Specctra 布线器的接口， 设置好 DO 文件， 按 Continue 就启动了 Specctra 布线器自动布线，
结束后如果布通率为 100%， 那么就可以进行手工调整布线了； 如果不到 100%， 说明布局或手
工布线有问题，需要调整布局或手工布线，直至全部布通为止。
事项
a. 电源线和地线尽量加粗
b. 去耦电容尽量与 VCC 直接连接
c. 设置 Specctra 的 DO 文件时，首先添加 Protect all wires 命令，保护手工布的线不被自
动布线器重布
d. 如果有混合电源层，应该将该层定义为 Split/mixed Plane，在布线之前将其分割，布完
线之后，使用 Pour
Manager 的 Plane Connect 进行覆铜
e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将 Filter 设为 Pins，选中所有的管脚，修
改属性，在 Thermal 选项前打勾
f. 手动布线时把 DRC 选项打开，使用动态布线（ Dynamic Route



检查
检查的项目有间距（ Clearance）、连接性（ Connectivity）、高速规则（ High
Speed）和电源层（ Plane），这些项目可以选择 Tools->Verify Design 进行。如果设置了高
速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。
：
有些错误可以忽略， 例如有些接插件的 Outline 的一部分放在了板框外， 检查间距时会出错；
另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。
复查
复查根据“ PCB 检查表” ，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要
重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电
容的摆放和连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之后，复查者和设计者分
别签字。
设计输出
PCB 设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把 PCB 分层打印，便于设计者和复
查者检查；光绘文件交给制板厂家，生产印制板。光绘文件的输出十分重要，关系到这次设
计的成败，下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。
a. 需要输出的层有布线层 （包括顶层、 底层、 中间布线层） 、 电源层 （包括 VCC 层和 GND 层） 、
丝印层（包括顶层丝印、底层丝印） 、阻焊层（包括顶层阻焊和底层阻焊） ，另外还要生成钻
孔文件（ NC Drill）
b. 如果电源层设置为 Split/Mixed，那么在 Add
Document 窗口的 Document 项选择 Routing， 并且每次输出光绘文件之前， 都要对 PCB 图使用
Pour Manager 的 Plane Connect 进行覆铜；如果设置为 CAM Plane，则选择 Plane，在设置
Layer 项的时候，要把 Layer25 加上，在 Layer25 层中选择 Pads 和 Viasc. 在设备设置窗口
（按 Device Setup），将 Aperture 的值改为 199
d. 在设置每层的 Layer 时，将 Board Outline 选上
e. 设置丝印层的 Layer 时，不要选择 Part Type，选择顶层（底层）和丝印层的 Outline、
Text、 Line
f. 设置阻焊层的 Layer 时， 选择过孔表示过孔上不加阻焊， 不选过孔表示家阻焊， 视具体情
况确定
g. 生成钻孔文件时，使用 PowerPCB 的缺省设置，不要作任何改动
h. 所有光绘文件输出以后，用 CAM350 打开并打印，由设计者和复查者根据“ PCB 检查表”
检查