🖥️ 第 19 章:PCB:元件布线

🖥️ 嘉立创EDA 专业版快速入门 · 第 19 / 24 章
🗨️ 布线就是把飞线变成铜箔。记住三句话:走最短、别绕弯、拐角 45°。
这一章在干嘛? 本章讲 PCB 布线:启动单路布线、布线中的操作、换层与过孔,以及布线的实用原则。
启动布线布线中的操作布线的六条原则关于过孔推荐布线流程深入阅读下一章

启动布线

点击顶部菜单栏 布线 → 单路布线,进入单路布线工作模式。

快捷键:

图 19-1 顶部菜单 布线 → 单路布线,注意快捷键提示
图 19-1 顶部菜单 布线 → 单路布线,注意快捷键提示
"单路布线"是什么意思? 就是一次布一条线——点起点、点拐点、点终点,完成一根。这是最基础、最常用的布线方式。软件还有「差分对布线」「总线布线」「自动布线」等高级方式,但初学者请先把单路布线练熟,手工布线才能做出质量可控的板子。

布线中的操作

布线时会在当前编辑的图层进行布线。布线过程中:

图 19-2 布线过程:左键添加拐点,右键取消
图 19-2 布线过程:左键添加拐点,右键取消
操作怎么做说明
确定一段左键点击已确定部分为实线
取消当前布线右键 / Esc整根作废
完成并退出点到目标焊盘上飞线消失表示连通
换层布线中按 + / - 或数字键自动打过孔
改线宽布线中按 Tab 或提前在属性里设电源线要加宽
撤销上一段Backspace退回上一个拐点
移动已有线选中线拖动微调走线
布线前先确认活跃层(复习第 17 章) 布线会画在当前活跃层(看右侧图层面板的铅笔图标)。如果想在顶层走线却忘了切层,线就跑到背面去了。养成习惯:开始布线前瞄一眼铅笔图标。
布线中换层会自动打过孔 走到一半需要换到另一层时,直接按换层键(通常是 +/- 或小键盘数字),软件会自动放置一个过孔并从新层继续。这比手动放过孔再接着走方便太多了,是必须掌握的操作。

布线的六条原则

1. 先布重要信号,再布普通信号

顺序建议:

电源/地 → 关键信号(时钟、差分、复位、模拟)→ 普通 IO → 次要信号

因为越重要的线越需要好位置。先布普通线把空间占满了,重要线就只能绕远路。

2. 走线尽量短、尽量直

线越长:寄生电阻和电感越大、越容易受干扰、压降越大。能用直线就不用折线,能用一段就不用三段。

3. 拐角用 45°,不要用 90°

[[callout:warn|为什么不用 90° 直角? 两个原因:

  1. 电气上:直角处铜箔的有效宽度会变窄,阻抗突变,高速信号在这里会产生反射;
  2. 工艺上:直角处在蚀刻时容易"过腐蚀",外侧变薄,还可能在尖端产生电磁辐射。

现代低速电路用直角其实也能工作,但养成 45° 的习惯没有坏处——专业板子上你看不到直角。]]

4. 线宽按电流来

复用第 16 章的表:信号线 8~10 mil,1A 以上 20~30 mil,大电流直接铺铜。过流靠线宽,别让细线扛大电流。

5. 不同层走不同方向

双面板的经典做法:顶层走横线,底层走竖线。这样两层几乎不会互相阻塞,换层就能绕开障碍,布线成功率大幅提高。

6. 地要"粗"

地线永远不要走细线。三种做法按优先级:

  1. 铺地铜(第 20 章)—— 最好,阻抗最低,还有屏蔽作用;
  2. 加宽地线 —— 至少 20~30 mil;
  3. 实在不行走细线 —— 不推荐。
晶振下方严禁走线 晶振是高频噪声源,它下方的地层会被耦合进噪声。正确做法:晶振下方所有层都净空,周围用接地过孔围一圈(Guard Ring)。这是很多"板子莫名其妙不稳定"的元凶。

关于过孔

过孔(Via)是连接不同层的通道。使用时注意:

要点说明
别滥用每个过孔都有寄生电感,高频信号上过孔要少
别打在焊盘上焊盘上打孔会导致焊接时漏锡(除非是特意设计的"盘中孔"工艺)
电源要多打电源换层时用多个过孔并联,降低阻抗
地要多打芯片周围多打接地过孔,缩短回流路径
孔径别太小小于 0.3mm 要加钱且良率下降

推荐布线流程

  1. 先布电源和地(粗线或铺铜);
  2. 布关键信号(时钟、差分、复位、模拟);
  3. 布普通信号,先短后长;
  4. 检查飞线:全部消失才算布通;
  5. 调整优化:把绕远的线理顺,消除不必要的过孔;
  6. 铺铜(第 20 章);
  7. 跑 DRC(第 21 章)。

[[callout:info|关于自动布线 嘉立创EDA 有自动布线功能,新手常问"能不能一键自动布"。我的建议是:

记住:自动布线不会替你思考。]]

深入阅读

更多关于布线的信息请查看官方文档:「PCB 设计 - 布线-单路布线」

https://prodocs.lceda.cn/cn/pcb/route-single-routing/

下一章

线布完了,第 20 章铺铜——给板子铺上大面积的地铜,这是提升板子质量的关键一步。

🧠 小测验
单路布线的快捷键是什么?布线中左键和右键分别做什么?
专业版为 Alt + W,标准版为 W。布线中左键点击添加拐点(确定线段),右键取消当前布线。
布线中如何换层?会有什么自动行为?
按换层键(通常是 + / - 或小键盘数字)即可换层,软件会自动放置一个过孔并从新层继续布线。
为什么布线拐角要用 45° 而不是 90°?
①电气上:直角处有效线宽变窄、阻抗突变,高速信号会产生反射;②工艺上:直角处蚀刻易过腐蚀导致外侧变薄,尖端还可能产生电磁辐射。
双面板布线的经典走线策略是什么?
顶层走横线、底层走竖线。这样两层几乎互不阻塞,需要绕开障碍时换层即可,大幅提高布线成功率。
布线时地线应该怎么处理的优先级是什么?
①最好铺地铜,阻抗最低且兼有屏蔽作用;②其次加宽地线至 20~30 mil 以上;③实在不行才走细线,但不推荐。
晶振下方布线有什么禁忌?为什么?
晶振下方所有层都应净空,周围用接地过孔围一圈。因为晶振是高频噪声源,下方走线或地层会被耦合进噪声,这是板子莫名不稳定的常见元凶。
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