PCB设计中常见的是‘飞线’吗？为什么会用到飞线？

飞线，通常指在 PCB 板已经制作完成或焊接元器件后，由于各种原因，通过额外的导线（如漆包线、导线等）将原本没有连接或连接错误的两点进行临时连接的导线。这些导线一般暴露在 PCB 表面，没有经过正规的布线设计和板内层连接。

飞线并不常见于规范的 PCB 设计流程中，更多地出现在生产后的调试阶段或维修过程中。在正常的设计和生产流程里，电路的连接应通过 PCB 板内的铜箔布线来实现，而飞线是一种非常规的补救措施。

飞线的产生往往是由于各种意外情况或设计疏漏，主要原因包括：

• 设计错误：在 PCB 设计过程中，如果原理图绘制错误、布线时出现漏连或错连，或者对元器件封装理解有误导致引脚连接错误，在 PCB 制作完成并焊接元器件后，电路无法正常工作，此时可能需要通过飞线来纠正这些设计错误。例如，原理图中两个本应连接的节点在布线时被遗漏，调试时发现问题后，用飞线将其连接起来。

• 生产或焊接问题：PCB 生产过程中可能出现铜箔断裂、短路等缺陷，或者在焊接元器件时出现虚焊、错焊等情况，导致电路连接中断或异常。为了快速验证电路功能或临时修复，可能会使用飞线进行补救。

• 功能临时修改：在产品调试阶段，可能需要对电路功能进行临时修改或增加一些测试点，而重新设计制作 PCB 板成本高、周期长，此时也可能通过飞线来实现临时的电路调整。

飞线虽然能在一定程度上解决临时的连接问题，但会对电路产生诸多不利影响：

• 性能下降：飞线暴露在空气中，容易受到外部电磁干扰，同时也会向外辐射电磁信号，影响电路的电磁兼容性（EMC）。对于高频信号电路，飞线的分布电感和电容会改变电路的特性，导致信号完整性下降，如信号延迟、反射、串扰等问题加剧。此外，飞线的导线较细，载流能力有限，在大电流电路中可能因发热而引发故障。

• 可维护性差：飞线通常是临时连接，缺乏规范的固定和标识，在后续的维修、调试或搬运过程中，容易出现脱落、断裂或与其他元器件短路的情况。同时，飞线会使 PCB 板表面杂乱无章，给后续的电路分析和维护带来极大困难。

• 可靠性降低：飞线与 PCB 板的连接多采用焊接方式，焊接点容易因振动、温度变化等因素出现虚焊，导致电路连接不稳定。而且，飞线没有经过 PCB 板的绝缘和防护处理，长期使用中可能因氧化、腐蚀等导致接触不良。

飞线是一种无奈的补救措施，最根本的解决办法是通过规范的设计流程避免其产生，具体可从以下几个方面入手：

• a. DRC 检查：在 PCB 设计完成后，务必进行设计规则检查（DRC）。DRC 能够自动检查布线是否符合设计规则，如线宽、线距、短路、断路、未连接网络等问题。通过严格的 DRC 检查，可以及时发现并修正设计中的疏漏，从源头避免因设计错误导致的飞线需求。

• b. 器件封装规范：元器件封装是 PCB 设计的基础，必须确保封装的正确性。要严格按照元器件的数据手册制作或选用封装，确保封装的引脚位置、间距与元器件实际引脚一致。在放置元器件前，仔细核对封装信息，避免因封装错误导致焊接后无法正常连接，从而减少飞线的可能。

• c. 布线清晰合理：布线时要遵循清晰、合理的原则，避免出现交叉、缠绕等情况。对于复杂电路，合理划分功能区域，采用分层布线方式，确保信号回流路径顺畅。同时，对关键信号（如高速信号、模拟信号）进行特殊处理，如阻抗控制、屏蔽等，保证电路性能的同时，减少布线错误的概率。

飞线和修改焊盘（cut-trace）都是 PCB 制作或调试过程中的非常规操作，但二者有着明显区别：

• 飞线：主要是通过外部导线增加原本不存在的连接，目的是弥补连接的缺失或错误，属于 “加法” 操作。飞线不改变 PCB 板本身的铜箔布线，只是在外部进行临时连接。

• 修改焊盘（cut-trace）：指通过切割 PCB 板上已有的铜箔布线，断开原本存在的连接，属于 “减法” 操作。这种操作通常用于解决电路中的短路问题或屏蔽不需要的信号路径。例如，当发现两个本应绝缘的铜箔之间出现短路时，可通过切割铜箔的方式断开连接。

在某些特殊情况下必须使用飞线时，应遵循一定的规范和注意事项，以尽量降低其负面影响：

• 导线选择：根据电路中的电流大小和信号频率选择合适的导线。大电流电路应选用粗导线，高频信号电路应选用细而短的导线，以减少分布参数的影响。同时，导线应具有良好的绝缘性能，避免与其他元器件或铜箔短路。

• 固定牢固：飞线应用绝缘胶带、热熔胶或卡子等进行固定，防止其在使用过程中移动、脱落或与其他部分接触。固定时要避免导线受到过度拉伸或挤压，确保连接可靠。

• 焊接可靠：飞线与 PCB 板或元器件引脚的焊接点要牢固、光滑，避免虚焊。焊接后应清除焊渣，必要时可涂抹助焊剂或三防漆，防止氧化和腐蚀。

• 标识清晰：对于飞线，应进行清晰的标识，注明其连接的节点和用途，方便后续的维护和调试。

• 尽量缩短长度：飞线的长度应尽可能短，以减少信号传输过程中的干扰和衰减，尤其是在高频电路中，短飞线能有效降低分布电感和电容的影响。

综上所述，飞线并非 PCB 设计中的常见现象，更不是规范设计流程中的常规操作。它是在电路出现设计错误、生产缺陷或需要临时修改时采取的一种补救措施，属于无奈之举。

飞线会对电路的性能、可靠性和可维护性产生诸多不利影响，因此在 PCB 设计过程中，应通过严格的设计检查、规范的封装管理和合理的布线，从源头避免飞线的产生。在不得不使用飞线的情况下，也应遵循相关规范进行处理，以尽量降低其负面影响。

对于 PCB 设计人员来说，目标是设计出无需飞线即可稳定工作的电路，通过不断提升设计水平和严谨性，确保 PCB 板的质量和可靠性，减少对飞线这种非常规手段的依赖。