浅谈PCB板敷铜线布线的优化

　　PCB板元器件的布局情况确定之后，就应在PCB板上进行布线。PCB板的布线，就是在PCB板上用敷铜箔作为导线，把元器件的引脚按照要求连接起来，使电路通电后能正常工作。PCB板布线的优化，也是PCB板设计工作重要的一环。

　　一、布线层数的优化

　　PCB板上的元器件数量不相同时，元器件总的引脚数是不相同的，也就是单位面积上引脚的密度是不相同的。为此可利用PCB板设计软件的统计功能，求出PCB板上平均管脚密度参数，以便确定所需要的信号布线层数，也即确定PCB板的层数。信号层数的确定，可参考表1经验数据。

　　其中，引脚密度系数按“板面积(平方英寸)÷(板上管脚总数×14)”方法进行计算。

　　PCB板布线时，电源、摸拟小信号、高频信号、时钟信号、同步信号等关键信号的元器件优先布线;尽量为时钟信号、高频信号等敏感信号提供专门的布线层，并保证其最小的回路面积;电源元件产生的干扰较大，布线时应避免靠近对干扰敏感的元器件。

　　二、线宽的优化

　　线宽即敷铜箔印制导线的宽度，线宽的优化要考虑板上元器件的密度与信号的电流强度这两个因素。PCB板元器件的密度较高时，线宽可窄一些;当信号的平均电流较大时，铜箔的厚度与线宽都要加大。PCB板敷铜箔的厚度、走线宽度与流过的电流有密切的关系，不同厚度，不同宽度的敷铜箔的载流量见表2。实际使用时，为确保安全，敷铜箔宽度的载流量，应按表中的值50%进行选择。

　　三、导线间距的优化

　　导线间距是PCB板上相邻印制导线(敷铜线)之间的距离，相邻导线之间的距离由爬电距离来决定。为了减少印制导线之间的串扰，应计算出相邻印制导线之间的工作电压差，由工作电压差再确定出爬电距离，不同工作电压下的爬电距离见表3。相邻印制导线之间的距离应大于爬电距离。

　　计算相邻导线的电压差较困难，实际应用时，可采用“3W规则”确定导线距离，当相邻两导线中心间距大于3倍导线宽时，基本可满足抗干扰的要求。如要达到优良的抗干扰性能，则可使相邻印制导线间大于10W的间距，如图1(a)所示。

　　四、线孔的优化

　　PCB板上的线孔主要是指元器件引脚的过线孔，有焊接孔、盲孔、埋孔之分。焊接孔一般设置在双面板的焊盘上，元器件引脚穿过孔后再进行焊接，如图1(b)所示。PCB板焊接孔的孔径取决于板厚度、焊盘直径的大小，板厚度与孔径之比，应小于5~8。焊盘孔径大小、焊盘直径大小、PCB板的厚度数值的对应关系见表4。设计线孔时应根据板的厚度优化选取线孔的直径。

　　在多层板中，盲孔是连接在PCB板最表面层和内层之间，但又不贯通整板的导通孔;埋孔则是连接在PCB板内、层与层之间，但在PCB板最表面层不可见的导通孔。这两类过孔的作用是，把PCB板各层之间的元器件进行连通，这两类孔的尺寸选取方法与焊线孔相同。