（接上期）

3. 人工修改

單擊鼠標右鍵，彈出快捷操作菜單，如圖1，選擇“交互式布線”。移動鼠標至需要修改的走線起點，單擊左鍵，即可開始人工走線，如圖2。

此時，按下計算機鍵盤的Tab 鍵，彈出如圖3 的交互式布線會話框，可供設計者修改導線寬度和過孔樣式等。

經手動修改后的設計結果如圖4?？梢姳取白詣硬季€”的效果有所改善。

圖1 交互式布線

圖2 手動修改布線

圖3 交互式布線會話框

圖4 人工修改結果

　　4. 幾個要點

a）布線

比較圖10（上期）和圖4，可見不僅對走線的一些“樣式”作了修改，還對走線的“層”做了變更。如圖5 所示，自動布線時，網絡“V+”被布在了元件面，這帶來一個問題。前面講到過，散熱器是“接地”的，導線銅箔壓在下面，雖說有阻焊膜保護，但極易破損造成短路。類似的走線絕對禁止。而從散熱器固定用焊盤引出的接地導線，從元件面走線就不會造成任何問題。

圖5 手動修改的主要內容

為了避免這種情況發(fā)生，可以在自動布線之前，預先在某一面設置“局部禁布區(qū)”。

方法是在該面的指定區(qū)域預先手動畫上封閉線，由于設計軟件在進行布線規(guī)劃時會自動避免短路，所以在該面的已被封閉的指定區(qū)域就不會布線，免去了上述問題。具體做法和效果，參見圖6。從圖中鼠標所指出可見，布線算法不是很理想。

圖6 設置單面禁布區(qū)后自動布線結果

這里有一個問題，就是散熱器固定焊盤接入“接地”網絡本是可以在元件面走線的，如此“封鎖”的結果，所有走線都必須放置在焊接面了?？梢娫诖颂庍@樣做并不見得好，不過在有些場合是有效的。布線結束后，需要手工刪除預先畫上的封閉線。同時請注意，“禁止布線層”是對所有層有效，而這種設定禁止布線區(qū)域的方式僅針對某一層。

此外，圖4 的手動修改結果中有導線作“T”形連接。一般來講，同一網絡中的各段導線連接點應盡可能選在元件管腳處，在選擇布線拓撲結構時，星形布線和鏈式驅動都是這樣。但較多使用的是“最短原則”，即網絡總長最短，這樣就難以避免在某段導線的“中途”分支。

印制電路板在焊接、組裝的過程中，難免會有輕度彎折或者焊接時的溫度變化引起的膨脹收縮。這種情況下，“T”接的最大問題在于應力集中造成連接處斷裂（這里不討論高速電路的響應或平衡驅動等問題）。筆者曾遇到過某品牌電視機由于在印制板銅箔上鉚裝插針，應力集中導致數(shù)毫米寬的銅箔產生隱裂。

如確需在走線的中途分支，應避免呈直角直接分支，更不應該呈銳角，應如圖7 所示對分支處進行處理。一般來講，較寬的導線，可以放松要求，大約是30mil 以上寬度的銅箔走線直接呈“T”接，問題不大。類似地，導線也不應直角轉彎，理由同上。導線轉彎應如圖8 進行45°處理，一方面避免斷裂，同時對減小信號輻射有利。在PCB 規(guī)則和約束編輯器中，選擇走線轉角設置 （Routing Corners），如圖9，選擇“45 Degrees”， 并可設定呈45°轉角的導線段長度。如果是高頻設計，可能會選擇第三項圓弧。

圖7 對“T”接的改進

圖8 導線轉彎處的處理

b）過孔

這個設計例子比較簡單，導線在兩面走線，從一面轉到另一面都是在元件管腳處，這也是推薦的做法。這樣，在焊接時，焊錫會填滿過孔（這里是焊盤），有較高的可靠性。復雜一些的設計，會發(fā)生導線在走線的中途“換層”，即從印制板的一面換到另一面繼續(xù)延伸，使用過孔連接它們的端點，參見圖9 。過孔的尺寸與整體布線情況、過孔所在網絡的性質，以及工藝限制和成本控制都有關系。密度不高的一般設計，普通導線（指不需傳輸功率的信號線，如單片機的數(shù)據線、地址線等）常用的寬度為12mil，過孔常選用默認值，即外徑50mil， 內徑28mil。尺寸較大， 加工容易，很多小作坊都能做得比較好。密度較高的設計，普通導線寬度可采用7mil，這時過孔尺寸也取較小的值。建議外徑可取40mil，內孔徑可取20mil，更小就對生產廠（尤其是小廠）的加工能力提出較苛刻的要求了。

圖9 設計規(guī)則，導線轉角

雙面板或多層板過孔的孔壁擔負著導電的功能。孔壁的金屬層很薄，橫截面積很小，所以載流能力很有限。對于普通信號傳輸線，有效信息主要是“電平”（當然也有驅動問題），電流很小，如圖10 中鼠標指針所指處的數(shù)據線D1，使用較小的過孔即可。對于電源線或接地，一個方面是載流能力的需求，另一方面是盡量減小等效阻抗，所以導線寬度要比較大，過孔尺寸也要大一些，而且最好是在焊接時填錫，如圖10 中的VDD、VCC、DGND 都使用了較大的過孔。還有一個常用方法，就是使用多個過孔，尤其是電流較大時可以有效分流，提高了可靠性，如圖11 所示。

圖中，元件面和焊接面的導線有一段交疊，即元件面的走線延伸至最右面一個過孔，焊接面的走線往左延伸至最左邊的過孔，在兩面都有導線的區(qū)域，放置了4 個過孔。在使用再流焊，用焊錫填孔不方便時，這個方法用得較多。

圖10 走線中的過孔

圖11 使用多個過孔，增大載流能力

c）“淚滴”焊盤與覆銅

本例較簡單，沒有涉及這兩個問題。由于近些年來電路的工作速度不斷提高，元件的封裝尺寸越來越小，對印制板的設計要求也更高了。在這里對密度較高和速度較高的印制板設計中常采用的兩項技術做簡單介紹。

密度較高的印制板往往采用較細（窄）的導線，但是元件引腳焊盤的大小受制于元件封裝，于是常有從大焊盤引出細線的情況，如圖12 是從插座引腳焊盤出線。請注意圖中鼠標指針所指處，即導線根部。類似前面談到的“T”接，焊接時焊盤的膨脹收縮，極易因為應力導致斷裂，這種時斷時續(xù)的故障查找十分困難，筆者就實際遇到過。圖中第5 腳接地，導線較寬，就不容易發(fā)生這種情況。這個問題的解決方法，是避免突然的收縮，即進行過渡。具體來說，就是把圓形的焊盤做成水滴形，Protel 2004 設計軟件稱之為“淚滴焊盤”。如圖13 所示在印制板設計界面，在主菜單選擇“工具”按鈕，下拉選項中選擇“淚滴焊盤”，即彈出如圖14 的“淚滴選項”對話框，默認設置是對全部焊盤和過孔進行操作，可以是添加，也可以是對已有淚滴予以取消。淚滴的形狀可以是圓弧狀，也可以是直線段形狀，分別見圖15（a）和（b）。由圖可見直線型淚滴過渡效果不如圓弧形。

圖12 從大焊盤出線

圖13 主菜單-工具-淚滴焊盤

圖14 淚滴選項對話框

圖15 兩種淚滴焊盤

在對焊盤和過孔自動添加“淚滴”時，設計軟件保證間隙約束，所以在走線時應適當注意預留添加“淚滴”的空間。如圖16 所示，由于缺少必要空間，有些焊盤就未能添加淚滴。“淚滴選項”中還有一項“強制點淚滴”，復選此項，再添加淚滴時，會突破間隙約束，強制給每個焊盤都加上淚滴。這時，需要由設計者判斷結果是否可行。由圖17 可見，強制添加淚滴以后，在線規(guī)則檢查已經報錯。

圖16 保證間隙約束

圖17 強制點淚滴

對印制板上較“敏感”的區(qū)域，即對抗干擾要求較高的區(qū)域，常采用“覆銅”的手段。

所謂“覆銅”，是指把印制板的空白區(qū)域用銅箔予以填充，并把填充的銅箔接地，起到提高抗干擾能力的作用。有時，為了增大地線的有效面積，減小等效阻抗，也采用覆銅的方法。圖18 是一個覆銅的例子，銅箔連接到數(shù)字地。

圖18 覆銅實例

點擊主菜單“放置”按鈕，在下拉菜單中選擇“覆銅”，如圖19。即彈出如圖20 所示的覆銅設置對話框。對其中主要選項作如下解釋。

圖19 主菜單-放置-覆銅

圖20 覆銅設置對話框

填充模式：對于面積較小的覆銅，可以選擇實心填充。面積較大時，焊接時可能由于受熱造成“鼓包”，一般采用網格線填充的方式，即用導線和弧線進行影線化填充。

網絡選項：銅箔一般接地。根據實際設計，可能是接到數(shù)字地或是模擬地，并覆蓋同一網絡上的所有對象（Pour Over All Same Net Objects）。

“死銅”：是指處于填充區(qū)，但由于間隙約束，無法與指定網絡連接的銅箔塊。設計者可根據實際情況確定是否刪除死銅，一般是設置成刪除。

其他設置一目了然，就不多說了。確認后，鼠標指針變成十字形坐標指針。點擊某個點作為起點，移動鼠標，點擊轉角處，如此繪出一個預計需要覆銅的多邊形區(qū)域。點擊封閉的多邊形的最后一個端點，即回到起點時，覆銅操作自動完成。

覆銅時，銅箔與印制板上的已有焊盤、過孔和導線等導體間，根據間隙約束設定，保持最小間隙。

這樣，可能會造成焊接時的粘連。建議做法是，布線結束，淚滴添加完成，檢查無誤后，修改設計規(guī)則中的間隙約束條件至15mil 或更多。這時在線規(guī)則檢查會報錯，但并無關系，因為我們自己知道是修改規(guī)則造成的。然后，再進行放置覆銅操作，結果見圖21。

圖21 擴大間隙設置后的覆銅