电工的恶魔果实-布线-PCB系列教程1-13

约定不等于承诺〃 2023-01-08 11:26 153阅读 0赞

知乎上一直有个问题：你最想得到海贼王中的哪个恶魔果实。很多人想要响雷果实、闪闪果实，猥琐男想要透明果实，但对于电子工程师来讲，最实用的果实，可能就是：线线果实。

![format_png][]

用线线果实，肯定能很方便地布线，而布线是完成PCB产品设计的重要步骤，在整个PCB设计的过程中，布线是工作量最大，要求最高的环节。关于布线的要求与规范，网上可以搜到大把的诸如“布线规范XX条”，“PCB设计规则XX条”的文章。**然而脱离了应用范围，空谈布线规范没有任何意义。**

![format_png 1][]

本案例使用的电路板，对于**布线的要求，只有一条：连通就行。**只要所有的线都连通，电路板就能工作。在此基础上，知道把电源线画的宽一点，整体布线美观一点，就够了。

双面板的布线都放在Top Layer 与Bottom Layer，习惯上称为红层与蓝层。

**布线操作的快捷键是“PT”或“Ctrl+W”**，鼠标图案变为十字，靠近焊盘时会被自动吸附。

左键点击焊盘，则相同网络的焊盘高亮，同时白色的预拉线指引走线前进的方向。空心的线是软件自动规划的走线轨迹，按下空格可以改变走空心线的方向。按下左键，走线变为实心，按下“Backspace”可以让实心线变回空心线的状态。

![format_png 2][]

规划好从起点焊盘到目标焊盘的路径后，点击目标焊盘，即可完成一段布线。光标仍然是十字形，便于连续布线。点击右键或者按下“Esc”键退出布线状态。

布线过程中按下Tab键，修改线的粗细。线的粗细会影响阻抗，与电流的大小与有关。本案例中**建议“+5”电源线与“GND”地线线宽为0.5mm，其它信号线的宽度为0.2mm。**

![format_png 3][]

在确定板框的环节，使用“PL”在禁止布线层画了线条。如果在红层用“PL”画线条，看上去与布线有些相似，但实际上不同。布线的线上有网络的名称，而线条上没有网络名称。**布线的全称是“交互式布线连接”，能够边走线边放置过孔。**

![format_png 4][]

细心的同学，可能会发现：在设计规则下，有布线拓扑与布线优先级的规则；软件的布线菜单下，有自动布线的功能。是否可以使用自动布线的功能，来代替手工布线呢？**不推荐自动布线。**

在没有设置出良好规则的情况下，自动布线的效果是很差的。下图是参考手动布线与自动布线的对比，可以发现自动布线走出的线一点也不整齐美观。

那么自动布线的规则是否完全没有用呢？也不一定。当设计好规则以后，在特定的情况下，自动布线确实比手动布线效率高很多。但前提是，设计好规则。能够设计好规则的高手，其手动布线的能力也一定很强，否则无法设计好规则。

**在学习阶段，要求一律使用手工布线。**

![format_png 5][]

**对于非常简单的线，可以使用单根线的自动布线加快进度。**例如下图，网络“NetR22-2”的预拉线只有一段，很近，一眼就能看出走线方式，可以按下“Ctrl+W”进入布线状态，然后按下“Ctrl+鼠标左键”，则可以自动单根布线。这个方法并非百分之百有效。

![format_png 6][]

随着技术的进一步发展，自动布线功能也变得越来越智能。现在最新的工具已经可以实现自动修整走线。相信以后的工具，会越来越完善，让电路板的设计也越来越顺手。

当然，如果自动布线功能真的很强大了，对于电子工程师来说，也不一定是好事。轻松归轻松，行业准入门槛降低，反而有可能导致工程师挣不到钱。

单层布线，有些线无论如何也走不通，可以使用过孔，切换到另外一个走线层。**红层与蓝层是不同的走线层，犹如一楼与二楼的区别**。在布线时按小键盘区域的**“\*”可切换层，也可以用ctrl+shift+滚轮**的方式切换层。此2种方法都可以一边布线一遍换层，效率较高。

![format_png 7][]

若**单独放置过孔，快捷键是“PV”而不是“PP”**。在放置固定孔的环节中，使用“PP”放置的是位于多层的焊盘。过孔是导电孔，而焊盘用于器件焊接，两者外形相似，但属性不一样。

![format_png 8][]

如同布局一样，布线也一定要整齐美观。横平竖直可能看上去好一点，但是同一层的信号线，一边不要出现直角。具体的规范以后再提吧，总之不要走的太乱。布线时，不同网络的线会有交叉，谁给谁让路，要综合考虑。以下布线共参考。

![format_png 9][]

![format_png 1][]

话说，都能挑恶魔果实了，还画什么板子？挑个金金果实，造黄金，或者幸运果实，去玩老虎机，不香吗？

![format_png 10][]

![format_png 11][]

不，我的心里只有一件事

![format_png 12][]

请关注我的公众号“yummy说电子”，获取更多精彩内容

[format_png]: /images/20221119/8c424636206e4b8bae4e45dc749c21b1.png
[format_png 1]: /images/20221119/ae7aa84e8c88487c9b988965bcb7f9d7.png
[format_png 2]: /images/20221119/68d68f604b2b42dfbc2701d1ba76ca9b.png
[format_png 3]: /images/20221119/c4bc042e9d0f4e5d85de8bd8e1c0ef29.png
[format_png 4]: /images/20221119/06100a833d8a4dfbaeca29799b581b4c.png
[format_png 5]: /images/20221119/5ecf75c21ca44385a15bd80e8b8f1e5e.png
[format_png 6]: /images/20221119/6864554f3fc84dc49345ced781c1605c.png
[format_png 7]: /images/20221119/fd911f8f4c5b4e1d910bf07bb620f7b8.png
[format_png 8]: /images/20221119/03a97843f8254d1fa5f4166dda7a86bd.png
[format_png 9]: /images/20221119/b95bf49fa759427197b7df7e15cfdd32.png
[format_png 10]: /images/20221119/3ac076fd4e6946e78bf85c41604f5739.png
[format_png 11]: /images/20221119/ac146f66cfcb4312801c8cfcd4a290e5.png
[format_png 12]: /images/20221119/47e635f0e3ce4475951a7a72fb38dc0e.png