PCB布线及后仿真验证过程（干货满满，建议收藏）
一、布线的基本要求
布线次序考虑
1) 规则驱动布线遵循的基本步骤
- 定义禁布区，或控制区
- 若有规则约束，要求设置规则
- 试布线，评估单板是否可以布通，若不能布通，需要采用策略
- Fanout后对覆盖率检查，通常要求满足100%的覆盖率;自动Fanout不能完全覆盖时，要求手工调整达到100%覆盖，采用Fanout策略
- 分析单板自动布线的可行性，对初始阶段和收敛阶段进行判断
- 优先布关键信号线或附有规则的信号线，规则检查，要求有规则的关键信号线满足相应的约束规则
- 其次对非关键信号线走线，总体规则检查，要求非关键信号线满足普通的设计要求
- 综合使用布线策略，解决冲突
- 对布线进行后处理，以改善信号质量，利于加工
2) 规则优先：若有规则存在，则优先布置有规则要求的信号线，然后布置非关键信号线;
3) 关键信号线优先：电源、摸拟信号、高速信号、时钟信号、差分信号和同步信号等关键信号优先布线;
4) 密度优先：从单板上连接关系最复杂的器件着手布线，从单板上连线最密集的区域开始布线。
二、约束规则设置基本要求
1) 在布线之前需进行物理规则和电气规则的定义，以便在设计过程中对设计规则进行检查，使设计满足规则要求
2) 物理约束规则应综合考虑DFM、DFT、DFA，同时也要考虑印制线的电流、电压以及禁布区和属性问题
3) 电气约束规则应从器件资料和预仿真分析过程中合理提取
三、布线处理的基本要求
1) 规则驱动布线时，保证规则的合理性，使用并提供过程Do文件
2) 过孔、线宽、安全间距避免采用极限值
3) 规则驱动布线的过程中尽可能考虑ICT测试点设计
4) 管脚引线尽可能从PIN中心引出
5) 信号线与PIN间尽可能拉开距离
6) 无通孔或机械盲孔上焊盘
7) 走线到板边的距离通常情况下需≥2mm，在不能满足条件的情况下，至少保证不小于20mil
8) 表面除短的互连线和Fanout的短线外，信号线尽可能布在内层
9) 金属外壳器件下，不允许有过孔、表层走线
10) 尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门的布线层，并保证其最小的回路面积。采用屏蔽和加大安全间距等方法，保证信号质量
11) 电源层和地层之间的EMC环境较差，应避免布置对干扰敏感的信号线
12) 有阻抗控制要求的网络应布置在阻抗控制层上
13) 布线尽可能靠近一个平面，并避免跨分割。若必须跨分割或者无法靠近电源地平面，这些情况仅允许在低速信号线中存在
14) 高速信号线区域相应的电源平面或地平面尽可能保持完整
15) 平面层和布线层分布对称，介质厚度分布对称，过孔跨层保持对称
16) 平面层分割避免出现直角或锐角
17) 大面积敷铜时参考网络采用地网络
18) 敷铜时避免出现直角或锐角，并且上下铜皮须有过孔相连，尤其在铜皮的边缘处，边缘相邻过孔相距约200~400mils
19) 布线保持均匀，大面积无布线的区域需要敷铜，但要求不影响阻抗控制
20) 布线无DRC错误，无同名网络错误
21) 所有信号线必须倒角，倒角角度为45度，特殊情况除外
22) PCB设计完成后无未布完的网络，且PCB网表与原理图网表一致
四、布线所遵循的基本规则
1) 地线回路规则
地线回路规则图
环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。针对这一规则，在地平面分割时，要考虑到地平面与重要信号走线的分布，防止由于地平面开槽等带来的问题;在双层板设计中，在为电源留下足够空间的情况下，应该将留下的部分用参考地填充，且增加一些必要的地过空孔，将双面地信号有效连接起来，对一些关键信号尽量采用地线隔离，对一些频率较高的设计，需特别考虑其地平面信号回路问题，建议采用多层板为宜。
2) 串扰控制规则
串扰(CrossTalk)是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干扰，主要是由于平行线间的分布电容和分布电感的作用。克服串扰的主要措施是：
加大平行布线的间距，遵循3W规则;
在平行线间插入接地的隔离线;
减小布线层与地平面的距离。
3) 屏蔽保护规则
屏蔽保护规则图
对应地线回路规则，实际上也是为了尽量减小信号的回路面积，多见于一些比较重要的信号，如时钟信号，同步信号;对一些特别重要，频率特别高的信号，应该考虑采用铜轴电缆屏蔽结构设计，即将所布的线上下左右用地线隔离，而且还要考虑好如何有效的让屏蔽地与实际地平面有效结合。
4) 走线的方向控制规则
走线的方向控制规则图
走线的方向控制规则，即相邻层的走线方向成正交结构。避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况，特别是信号速率较高时，应考虑用地平面隔离各布线层，用地信号线隔离各信号线。
5) 走线的开环检查规则
走线的开环检查规则图
一般不允许出现一端浮空的布线(Dangling Line)，主要是为了避免产生"天线效应"，减少不必要的干扰辐射和接受，否则可能带来不可预知的结果。
6) 走线闭环检查规则
防止信号线在不同层间形成自环。在多层板设计中容易发生此类问题，自环将引起辐射干扰。
7) 倒角规则
倒角规则图
PCB设计中应避免产生锐角和直角，产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。
8) 器件去藕规则
器件去藕规则图
在印制版上增加必要的去藕电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定。推荐电源经过滤波电容后连到电源管脚上。
9) 器件布局分区/分层规则
器件布局分区/分层规则图
主要是为了防止不同工作频率的模块之间的互相干扰，同时尽量缩短高频部分的布线长度。通常将高频的部分布设在接口部分以减少布线长度，当然，这样的布局仍然要考虑到低频信号可能受到的干扰。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题，通常采用将二者的地分割，再在接口处单点相接。对混合电路，也有将模拟与数字电路分别布置在印制板的两面，分别使用不同的层布线，中间用地层隔离的方式。
10) 孤立铜区控制规则
孤立铜区控制规则图
孤立铜区的出现，将带来一些不可预知的问题，因此将孤立铜区与别的信号相接，有助于改善信号质量，通常是将孤立铜区接地或删除。在实际的制作中，PCB厂家将一些板的空置部分增加了一些铜箔，这主要是为了方便印制板加工，同时对防止印制板翘曲也有一定的作用。
11) 电源地平面完整性规则
电源地平面完整性规则图
对于导通孔密集的区域，要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接，形成对平面层的分割，从而破坏平面层的完整性，并进而导致信号线在地层的回路面积增大。为避免破坏平面层，做Fanout时过孔间距至少保证能走一根信号线。
12) 电源地平面层重叠规则
电源地平面层重叠规则图
不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰，特别是一些电压相差很大的电源之间，电源平面的重叠问题一定要设法避免，难以避免时可考虑中间隔地层。
13) 3W规则
3W规则图
为了减少线间串扰，应保证线间距足够大，当线中心间距不少于3倍线宽时，则可保持70%的电场不互相干扰，称为3W规则。如要达到98%的电场不互相干扰，可使用10W的间距。
14) 20H规则
20H规则图
由于电源层与地层之间的电场是变化的，在板的边缘会向外辐射电磁干扰。称为边沿效应。解决的办法是将电源层内缩，使得电场只在接地层的范围内传导。以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位，若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地层边沿内;内缩100H则可以将98%的电场限制在内。
总结：本篇文章很长，每个规则都配有图片案例展示，更容易看懂。有兴趣的小伙伴，可以收藏关注哦。