PCB设计与布线基础技术 · 基础技术 · 重点理解
foundation-15 Routing从哪里开始:Net、Ratsnest / Airwire与真实铜连接
在同一多端网络上区分逻辑要求、飞线提示与实体铜,并逐步检查所有端点是否已连通。
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上一课已经为连接留出空间。现在从同一块板的电阻与发光器件之间开始:图纸说它们应该相连,板上现在真的有铜把它们连起来了吗?
快速理解 · 先认端点,再实现连接
Schematic Connectivity(原理图连通关系) 规定哪些端点属于同一个 Net(网络)。通过前面学过的编号映射,在PCB上找到相应 Pad(焊盘);Ratsnest / Airwire(飞线) 再提示还有哪些连接尚未实现。
Routing(布线) 使用 Trace(走线) 等对象形成 Copper Connection(铜连接),逐步消除 Unrouted(未布通连接)。Net是连接要求,飞线是提示,铜才是板上的物理实现。
下图把上一课的局部放大,并加一个同网测试点。先连两个器件端,再观察:还有哪个端点没有加入?最后切换“只隐藏飞线”,解释为什么这不等于布通。
先核对原理图中的器件和端子身份。本例R1的2号端、D1的1号端与新增测试点属于同一中间网;它们需要互连,但并没有指定必须沿某条直线走。
为什么?深入理解 · 一个网络可以由多段铜共同实现
要求与实现不是同一种对象
Net Name(网络名) 帮助识别网络,不规定路径形状。同一个网络可以包含多段走线、焊盘、Via(过孔) 和 Shape / Plane(铜区域对象 / 平面铜层或区域)。只要按要求形成连续连接,它们共同实现这个网络;不是每新增一段铜就新增一个网络。
多端网络可以有分支。三个端点接入同一连续结构就能实现互连,不需要对每一对端点再各走一条线。具体是否要求特殊连接顺序,要看项目要求;本课只认识普通互连关系。
器件不会让两侧自动变成同一个网
回忆基础第9课:电阻两侧通常属于不同网络。工作时电流可以经过电阻,但这不表示两侧应直接用铜短接。否则就绕过了元件本应实现的功能。
总线不是“一大根共同铜”
Bus(总线) 把相关信号组织起来,里面通常有多条不同网络。原理图上画在一组或软件里一起显示,不表示应该铺成一块铜把它们全连起来。仍要逐个确认端点和网络身份。
飞线是可变的提示
完成部分连接后,软件可能重新计算剩余飞线;移动器件或改变显示过滤也可能改变外观。隐藏飞线没有增加任何铜。未连接数量也可能按网络、分离铜岛或连接段等口径显示,应先读清工具说明,不能只凭屏幕没有细线就宣称完成。
工程应用 · 第一根线之前先做什么
先看谁更受限,不背固定顺序
Routing Priority(布线优先规划) 先问:哪个连接的出口少、路径要求更明确,或者容易被别的连接占用空间?普通指示灯线和受严格要求的电源或接口连接,不一定适合随手按距离排序。
基础阶段先练习一条简单普通网络,以便认识对象;这不是所有工程项目的布线顺序。不规定永远先电源、永远先时钟或永远最后普通信号。
- 在原理图确认端点与网络名,再在板上核对器件位号和焊盘编号。
- 分清实际铜与连接提示,查看仍未实现的关系。
- 确认允许使用的层、线宽和间隔要求,再考虑路径;这些对象与规则将在本章后续几课逐步解释。
- 接完后重新检查目标端和分支,确认没有连到其他网,也没有遗漏同网端点。
常见错误是照抄飞线形状、把网络名相似的端子直接并在一起,或关闭提示后以为已经布完。几何上“碰到一个焊盘”还不够,必须是正确网络的正确焊盘。
现在只需要记住
原理图规定连接身份,布线把这些要求变成铜。 连通只是基础条件,还要满足后面学习的尺寸、层和检查要求。
下一课放大一条走线,认识它的中心线、宽度、分段和层。后续深入:第8阶段:布线优先级;第8阶段:第一次真实交互式布线。
提示
图形显示与实际铜连通是两件事。
隐藏提示不会建立铜连接;必须检查同网所有目标端是否实际互连。
资料依据与示意边界
依据用户提供《印制电路板(PCB)设计基础》(Christopher T. Robertson著、刘雷波译)印刷第66~67、94~97、100~101页作原创解释。图示不按比例,不是软件截图;教材历史工艺数值不作为本课制造规则。
飞线、未连接显示与多端网络的现代软件表达采用项目已有教学与实机材料;本图不代表软件自动布线结果。