電路的快速發(fā)展,，讓我們的工程師越來越需要創(chuàng)新精神,，更要在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，PCB布線,，就是鋪設(shè)通電信號的道路連接各個器件,，這好比修道路，連接各個城市通汽車,，道路建設(shè)要求一去一回兩條線,，PCB布線同樣道理，需要形成一個兩條線的回路,，對于低頻電路角度上講,，是回路，對于高速電磁場來講,，是傳輸線,，最常見的如差分信號線。比如USB,、網(wǎng)線等,。
差分信號線，是連接器件信號的理想模型,。
對信號要求越高的,，越要靠近差分信號線。??一塊板子器件非常多,，若都按差分線布,，一是PCB的面積太大，二是要布2N條線,，工作量太大,，難度也很大，于是人們針對實際需求提出了多層PCB的概念,，最典型的就是雙面PCB板,。把底部一層作為公共的參考回路，這樣布線只需要布N+1根即可,，PCB版面也大大縮小。
每個layout工程師對layout都有自己的理解方式，同一塊PCB,，不同的layout工程師會畫出不同的效果,，在不影響PCB的性能的前提下，元器件的placement和layout是否美觀這就是看layout工程師的能力了,，可以說一位優(yōu)秀的layout工程師就是一個藝術(shù)家!
下圖為VPX機箱板卡的TOP絲印層：
可以看出從器件排布來看,，一些芯片的濾波退耦電容都緊靠芯片周圍，F(xiàn)PGA掛的幾顆DDR盡量也都靠近FPGA,，并且排布整齊,，打開TOP層：是否就感覺很復(fù)雜很高端的樣子了?
歸根到底，PCBlayout再好看,，前提得把功能,，性能跑通了，否則就是渣,。像這種系統(tǒng)級板卡,，硬件成本上萬，能把功能實現(xiàn)就不錯了,，從老手來講,，看到你的的元器件導(dǎo)入以后，基本就可以估計出板卡layout需要多長時間,，板卡不是層數(shù)越多越牛逼,，層數(shù)多的有些時候是為了照顧敏感信號才加的，有可能一層才有幾根線,，為什么有些時候別人布板用四層,，你卻用六層，你有沒有考慮過你對有些信號的布線長度是信號線還是傳輸線,，是否會受干擾等方面考慮,。
一般情況下，板卡優(yōu)先看布局是否模塊化,，整齊的前提是要保證敏感信號是否是經(jīng)過優(yōu)先處理的整體器件的擺放是否整齊,，都是要看時間的，有經(jīng)驗的會在布局初期的時候就把敏感信號的走向,，走層,，器件第一管腿朝向，阻容方向,，焊接時板卡過機器的的方向,，板卡出問題時器件維修時對周圍器件的影響都考慮在內(nèi)。
一般常見的絲印呀,，注釋呀,，測試點呀等等的放置位置也體現(xiàn)了基本功，對于那些同一板卡用了多個相同的電路的，我只想說這只是調(diào)整移動間距分分鐘就能實現(xiàn)的,，高手高在哪里,，同樣是板卡，還是看誰的性能穩(wěn)定,，出板速度快,。
一般PCB基本設(shè)計流程如下：前期準(zhǔn)備-----PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計-----PCB布局-----布線-----布線優(yōu)化和絲印-----網(wǎng)絡(luò)和DRC檢查和結(jié)構(gòu)檢查-----制版。
PCB布線的順序：
布線要整齊劃一,，不能縱橫交錯毫無章法,。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn)，否則就是舍本逐末了,，在PCB的設(shè)計過程中,，布線一般有這么三種境界的劃分：
(1)首先是布通，這時PCB設(shè)計時的最基本的要求,。如果線路都沒布通,，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子,，可以說還沒入門,。
(2)其次是電器性能的滿足，這是衡量一塊 印刷電路板是否合格的標(biāo)準(zhǔn),。這是在布通之后,，認真調(diào)整布線，使其能達到最佳的電器性能,。
(3)接著是美觀,，假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方,， 但是一眼看過去雜亂無章的,，加上五彩繽紛、花花綠綠的,，那就算你的電器性能怎么好,，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便,。
PCB布線原則：
(1)關(guān)鍵的線盡量短而粗,，并在兩邊加上保護地。
(2)關(guān)鍵信號應(yīng)預(yù)留測試點,，以方便生產(chǎn)和維修檢測用
(3)任何信號線都不要形成環(huán)路,，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量小;信號線的過孔要盡量少;
(4)通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時,，要用“地線-信號-地線”的方式引出,。
(5)預(yù)先對要求比較嚴(yán)格的線(如高頻線)進行布線,，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾,。必要時應(yīng)加地線隔離,，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產(chǎn)生寄生耦合,。
(6)振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短,，且不能引得到處都是,。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積,，而不應(yīng)該走其它信號線,，以使周圍電場趨近于零;
(7)盡可能采用45o的折線布線，不可使用90o折線,，以減小高頻信號的輻射;(要求高的線還要用雙弧線)
(8)原理圖布線完成后,，應(yīng)對布線進行優(yōu)化;同時，經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和DRC檢查無誤后,，對未布線區(qū)域進行地線填充,，用大面積銅層作地線用，在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用,?；蚴亲龀啥鄬影澹娫?，地線各占用一層,。
(9)一般情況下，首先應(yīng)對電源線和地線進行布線,，以保證電路板的電氣性能,。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源,、地線寬度,，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系 是：地線>電源線>信號線,，通常信號線寬為：0.2～0.3mm,，最細寬度可達0.05～0.07mm，電源線一般為1.2～2.5mm,。對數(shù)字電路的 PCB可用寬的地導(dǎo)線組成一個回路,， 即構(gòu)成一個地網(wǎng)來使用(模擬電路的地則不能這樣使用)
PCBLayout工程師設(shè)計完成的PCB板，看能否符合如下要求,，符合條數(shù)越多,，設(shè)計水平越厲害：
1,、功能運行正常;
2、滿足EMC測試要求;
3,、PCB性價比高;
4,、布局、布線整潔美觀;
5,、設(shè)計時間短,，工作效率高;
對于高頻、大電流方面的PCB布線,，比如開關(guān)電源等,，最忌諱的就是驅(qū)動信號被輸出強電流、強電壓干擾,。MOS管的驅(qū)動信號,，很容易受輸出強電流的影響，兩者要保持一定的距離,，不要靠的太近,。模擬音響時代，運放放大倍數(shù)過高,，就會出現(xiàn)自激效應(yīng),，原因同MOS管一樣。
PCB布線的載體是PCB板,，一般參考地跟PCB板邊離1mm附近,，信號線離參考地邊緣1mm附近，這樣把信號都約束在PCB板內(nèi),，可以降低EMC輻射,，當(dāng)對PCB設(shè)計還沒有概念的，就多想想我們?nèi)粘５牡缆?，兩者完全一致?/p>
總之,，單單講PCB的層數(shù)和速率是不能評定技術(shù)厲害與否，當(dāng)器件數(shù)量多,、信號速率高等相同的條件下,，能以面積越小，層數(shù)越少,，設(shè)計生產(chǎn)成本越低的板子完成設(shè)計,，并保證良好的電氣性能和布局布線美觀。做到這些,，相對比較厲害,。當(dāng)我們的社會更加發(fā)展迅速的時候，就需要工程師不斷總結(jié)經(jīng)驗,，不斷創(chuàng)新,。