本文将讨论印刷电路板(PCB)规划新手和内行都适用的七个根本(并且要害的)技巧和战略，只需在规划进程中对这些技巧多加留意，就能为你与你的团队削减从头规划次数、缩短规划时刻以及减轻全体规划成果确诊的使命;以下让咱们逐个看来。
1、了解工厂制作流程
在这个无晶圆厂IC业者当道的年代，许多工程师其实不清楚依据他们的规划档案制作之PCB出产进程与化学处理工艺;这并不令人惊奇。不过这种实作常识的缺少，往往导致新手艺程师做出不用要的较杂乱规划决议计划。
规划真的需求那么杂乱吗?莫非不能用更大的网格来进行布线，然后下降电路板本钱并进步牢靠性?规划新手简略犯的其他过错，还有不用要的过小通孔尺度以及盲孔(blind via)和埋孔(buried via)。那些先进的通孔结构是PCB规划师的利器，但其有效性高度情境化(effectiveness)，它们尽管是可用的东西，但并不表明一定要运用。
PCB规划专家Bert Simonovich的一篇博客文章就谈到了通孔尺度份额的问题：“长宽比6:1的通孔，能保证你的电路板可以在任何当地出产。”关于大多数规划来说，只需稍加考虑和规划，就可以防止那些高密度(HDI)特征并再次节约本钱、进步规划的可制作性。
那些超小尺度或单端(dead-ended)通孔进行镀铜所要求的物理学和流体力学才干，并不是一切PCB代工厂都拿手的。记住，只需有一个不良通孔就可以销毁整片电路板;假如你的规划里有2万个通孔，那么你就有2万次失利的时机。不用要地运用HDI通孔，失利率马上飙升。
2、电路图能简化规划使命
有时候仅仅规划一片简略电路板，画电路图(schematic)似乎是在浪费时刻;特别是假如你现已有过完结一、两个规划的经历。但关于初度规划PCB的人来说，画电路图也会是个艰巨使命。越过电路图是新手和具有中等程度经历的规划工程师常常采纳的一种战略，但请从一个可以做为参阅的完好电路图为起点来开展你的布线，有助于保证你的布线连接能悉数完结;以下是其理由。
首要，电路图是PCB电路的视觉呈现，能传达多个层次的信息;电路的子区域分好几页具体制作，功用相对应的零组件能安排在附近的方位，不管其终究实体布局为何。其次，由于电路图符号会标明每个零组件的每一支接脚，很简略查看出未联机的接脚;换句话说，不管描绘电路的正式规矩是否被遵从，电路图有助于你快速以视觉断定，保证电路的完好。
在规划PCB时假如有一个电路图可做为根底模板，能简化布线使命。运用电路图符号来完结链接，一起你就在不需求重复思索那些连接的前提下克服了走线应战;终究你会由于抓到了在第一次修订时遗失的走线连接而节约了规划重做。
3、运用主动布线器但勿依靠
大多数专业级PCB CAD东西都有主动布线器，不过除非你规划PCB很专业，主动布线器充其量只能被用来让规划开端过关;对PCB电路链接来说，主动布线器并非一次点击就能完结的处理方案，你依然应该要知道怎么故手艺布线。
主动布线器是一种高度可装备的东西，为充分发挥它们的效果，每次使命都要对布线器参数进行细心、考虑周全的设置，乃至对单片PCB上的各个模块都要单个考虑，总归便是没有任何恰当的根本通用默认值。
当你问一个经历丰厚的规划工程师：“哪种主动布线器最好用?”他们会答复：“两头耳朵中心的的东西(眼睛);”并且他们是细心的。布线这个进程好像算法一般更像是一种艺术，自身便是启发式(heuristic)的，因而很相似传统的回溯算法(backtracking algorithm)。
回溯算法很合适用来寻觅处理方案，特别是迷宫或拼图等途径挑选受限的场合;但在一个敞开、不受束缚的场合，例如预先放置了零组件的PCB，回溯算法就无法发挥寻觅优化处理方案的强项。除非主动布线器的束缚条件通过工程师细心微调，其布线制品仍是需求人工查看回溯算法成果中的缺点。
走线尺度是另一个问题点，主动布线器无法百分之百确认你打算在一条走在线通过多大的电流，所以也不能帮你确认要用多宽的走线;成果是大多数主动布线器发生的走线宽度不符规范。
当你考虑运用主动布线器时，先问问自己：“在我为板子设置好主动布线器束缚条件、乃至为电路图上的每条走线都设置了束缚条件之后，还有多少时刻让我用手艺布线?”规划工程师内行会把大部份精力放在开端的零件布局上，简直整个规划时刻的一半都致力于从以下三个方面优化组件布局：
布线简化—尽量削减飞线(rat’s nest，或译鼠线、鼠迹网)的穿插等等。
组件的近接—绕线越短越好。
信号时序(signal timing)考虑。
老前辈们常常运用混合办法来布线—用手艺进行要害布线，固定它们的方位，然后以主动布线器处理非要害走线;规划中的主动布线区域有助于办理在布线算法中的“失控(runaway)状况”，这种办法有时能在手艺布线的可掌控性与主动布线的速度之间获得杰出折衷。
4、考虑电路板尺度和电流
大多数从事电子规划的人都知道，就像沿着河道走的河流，活动的电子也或许会遇到咽喉点和瓶颈;这一点被直接运用在车用保险丝(automotive fuse)的规划中。透过操控走线的厚度和形状(U型曲折、V型曲折、S形等)，保险丝可以通过校准，在电流超载时熔断于咽喉点。
问题是，规划工程师偶然会在他们的PCB规划中遭受相似的电气咽喉点;举例来说：在用两个峻峭45度也可以的当地，运用90度弯角;当曲折度大于90度时，选用之字形状。充 其量那些导线只会让信号传播速度变慢;最糟糕的状况是它们会像轿车保险丝相同在电阻点熔断。
5、避开裂片风险
裂片(sliver)是一种制作上的失误，可透过恰当的电路板规划获得最佳办理(如图1);为了了解裂片问题，咱们需求温习一下化学蚀刻工艺。化学蚀刻是为了分化不需求的铜，但假如要蚀刻的部分特别长、薄、呈片状，那些形状有时候会在彻底被分化之前整块剥离;这种裂片会飘浮在化学溶液中，有或许随机落在另一片电路板上。
图1 在这个事例中，走线之间的窄屏蔽对电路基板来说是安全的。
相同有或许发生的风险是，裂片仍留在原本那片电路板上;假如裂片够窄，酸液池或许会腐蚀掉下方足够多的铜，使裂片部分剥离。所以裂片像旗子相同黏着电路板四处飘，终究仍是免不了落到那片板子上导致其他走线短路。
那么该去哪里寻觅潜在的裂片?又怎么防止裂片发生呢?在进行PCB布线时，最好防止留下十分窄的铜线区域(如图2);这种区域一般是走线与焊垫空隙呈现穿插、平面被填满的状况形成(图3)。将铜线的最小宽度设置为大于制作商答应的最小值，你的规划应该就不会有这方面的问题。规范的最小蚀刻宽度是0.006英寸。
图2 一个十分狭隘的裂片风险区域，例如图中这个原始规划档内的事例，在制作时或许不受操控地剥离，导致短路和良率问题。
图3 在这个事例中，化学蚀刻会改变狭隘裂片填充的形状/尺度;裂片剥离时会发生意料不到的碎屑或漂浮物。
6、重视DRC
主动布线器的设置一般是针对规划功用，而规划规矩查看器(Design Rule Checker，DRC)一般是用来撷取制作商的规划束缚;尽管设置进程相同繁琐，跟主动布线器比起来要好得多。大多数规划团队终究都会树立一整套规划规矩，意图是规范化裸板制作本钱、最大化良率，并让拼装、查看和测验尽或许共同。
除了有益于规划，这些规划规矩——透过将规划维持在预界说的制作束缚之内——也相同有助于在收购部分树立共同性;假如电路板制作的价格是共同的，一般收购就能削减需求保护的特定PCB制作协议数量。
为了处理一切这些问题，许多PCB规划东西都内建了DRC——有些东西把它们叫做是“束缚办理器 (constraint managers)”——当你在修改时，DRC会以互动办法标记出规划违例;而一旦你针对挑选的制作商设置好DRC规矩，就要准备好细心对待过错。
DRC东西一般在规划上很保存，它们在陈述或许的过错时也会犯错，而必须由你来断定;要挑选几百个“或许的”问题会很繁琐，但不管怎么都得做。在这份问题清单中或许隐藏着你的第一次流片注定失利的原因。除此之外，假如你的规划触发很多的或许过错，代表你的走线办法需求改善。
具有超越二十年丰厚经历的Sunstone Circuits电路板规划工程师Dave Baker主张：“花点时刻去了解并正确地设置布线东西供给的束缚体系，并审理一切层级的束缚;束缚东西可以是很强壮且灵敏的，但也会令人困惑和带来风险。过错的束缚很简略导致有缺点或无法制作的电路板，束缚设置中的过错很或许束缚DRC或使其无法效果。”
他举例指出:“或许发生的景象是，每次DRC都通过了，但电路板依然无法制作或没有功用。我曾经见过这种景象，原本规划团队由于电路板通过了DRC查看都很快乐，成果第一批产品一放上测验台就冒烟;为了追寻毛病原因，团队回到CAD东西的束缚办理器;束缚办理器没有规划知道，它会让你做任何事，不管工作多么糟糕。”
举例来说，Sunstone Circuits简直每天都会收到咱们很简略打造出来的电路板规划报价要求，除非是在一些要害范畴，其规划容差和空隙被大幅紧缩。这种状况使PCB代工厂(如Sunstone)不得不奉告坏消息：由于容限超出咱们的才干规模，咱们无法制作电路板;或是咱们可以制作电路板，但要加价并且有良率方面的风限。那类客户假如在规划时就考虑到特定制作商的才干，就会从中获益。
7、知道现有代工厂同伴
在讨论过DRC设置之后，终究的这个PCB规划诀窍这个技巧简直—但并不彻底—是剩余的;除了能帮忙你正确地设置DRC规矩，对你的电路板规划即将被送往出产的厂家有所了解，能获得一些额定的进厂前帮忙。
优秀的代工厂会供给某些下单前的帮忙与主张，包含怎么处理你的规划以削减规划重复、削减在测验台上除错时遇到的问题，还有进步电路板出产良率。美国卡内基美隆大学(Carnegie-Mellon University)的博士生Hugo在一篇部落文中针对了解制作商议题有以下谈论：
“每家制作商都有自己的规范，如最小走线宽度、距离、层数等等;在开端规划之前，你应该考虑好自己的要求，然后找到一家能满意你的制作商。你的需求还包含PCB资料等 级，从FR-1(纸-酚醛树脂混合物)一直到FR-5(玻璃纤维和环氧树脂);大多数PCB原型制作商运用FR-4，但FR-2也常用于很多消费性运用。资料品种会影响电路板的强度、耐用性、吸湿性和阻燃性(FR)。”
了解PCB工艺，以及你的制作商会选用哪种工艺和出产办法，有助于你做出更好的规划决议计划;去访问一下你中意的制作服务供货商，亲身看看工艺，你或许会很惊奇。还有，在把规划图送去出产之前，善用可制作性规划(DFM)东西。
总结
假如以上七个根本技巧你都把握了，代表你现已走在完成快速、牢靠、专业质量PCB的道路上。
明智地运用CAD东西供给的一切规划东西，包含主动布局和主动布线，但在主动布线器设置时一定有要耐性和缜密，这样才干获得杰出的主动布线成果。不要依靠主动布线器做布线以外的工作;假如有必要保证规划中的电流恰当，以手艺调整走线尺度。还有不管怎么，一定要信任飞线。直到这些都彻底做到了，你的电路规划才会成功。
