PCB设计与布线基础技术 · 基础技术 · 重点理解

foundation-21 Routing Channel与Keepout:空白区域为什么不一定能走线

把可见空白、规则占用、对象限制和层资源一起转成连续可用的布线空间。

学习本课前,你需要知道

如果还不熟悉,可以先回看对应基础课。

已经把线从器件脚边引出,是否就能一路走到目标?可见空白只是候选空间;规则、已有铜和边界会继续限制它。

快速理解 · 能通过的是有宽度的铜

Routing Channel(布线通道) 不是两件器件之间那条肉眼看见的缝,而是要结合真实对象和规则判断的通路。当连接争抢有限通路,就可能形成 Congestion(拥塞)。

看同一条空白带:先加入间距要求,再加入一颗过孔。不要数“还剩几像素”,而要观察有没有一条能让整段铜及其所需间隔连续通过的路径。

把空白扣除规则占用,才得到可用通道
同一教学板的局部:两块已有铜之间,看哪里可走已有铜区域已有铜区域空白看着很宽,但还没计入新走线所需的间距。教学几何示意;橙色区域不是铜,虚线不是已布铜。同一教学板的局部:两块已有铜之间,看哪里可走已有铜区域已有铜区域橙色带:本例需要保留的间距;蓝色实线也有宽度。教学几何示意;橙色区域不是铜,虚线不是已布铜。同一教学板的局部:两块已有铜之间,看哪里可走已有铜区域已有铜区域过孔和它的间距占用,把原来的通路截断了。教学几何示意;橙色区域不是铜,虚线不是已布铜。同一教学板的局部:两块已有铜之间,看哪里可走已有铜区域已有铜区域调整下方铜布局后,留下能绕过过孔的更宽通道。教学几何示意;橙色区域不是铜,虚线不是已布铜。同一教学板的局部:两块已有铜之间,看哪里可走本层禁布区已有铜区域已有铜区域实线外框:板的实体边界;蓝虚框:本例布线允许区。教学几何示意;橙色区域不是铜,虚线不是已布铜。

两块已有铜之间存在空白,但虚线路径没有铜宽,也没检查与两侧铜的间距,因此不能据此承诺一定布得过去。

为什么?深入理解 · 空间有不同的占用者

先扣去什么

新走线自身占 Width(线宽);它与已有走线、焊盘、过孔还要满足 Spacing / Clearance(间距/净距要求)。孔旁还有铜焊盘;内层的 Anti Pad(反焊盘) 会占用平面空间。不是把路线中心放在空白中,就证明整根铜没有碰上限制。

通道还要连续。入口很宽、中间被堵,或者出口挤不出去,都不能构成完整路径。多条网在同一狭窄处汇合时,更应先看哪些连接最受限制,避免先布的一根挡住全部后续连接。

边界与禁止区分别管什么

Board Outline(板框),以及软件里的 Board Geometry / Design Outline(板几何/设计外形),表达板的外形;Route Keepin(布线允许区) 表达允许布线的范围,二者不是同一对象。即使在允许区里,也仍须满足铜到实体边缘或槽口的距离。

Route Keepout(布线禁止区) 要核对适用层和对象:到底限制走线、孔还是其他对象?Package Keepout(器件禁止区) 面向器件位置,Copper Keepout(铜区域禁止区) 面向相关铜区域,不能把其中一种图形当作所有对象、所有层的统一禁区,也不能默认它们互相替代。

换一层并非凭空得到空地

Layer Resource(层资源) 可能被已有铜、孔或功能用途占用;到达该层还要有合适的过孔和参考结构。选择一个主布线层、设置 Preferred Routing Direction(优先布线方向) 是组织路径的常见思路,但不能把相邻层永远正交当作通用硬规则。

工程应用 · 被堵住时先定位堵点
  1. 确认正在观察哪一层,显示真实焊盘、孔、铜区域和相应边界。
  2. 读取当前对象的有效宽度与间距要求,检查窄处和两端出口。
  3. 查看过孔跨越各层的占用,不只检查当前显示层。
  4. 区分来自固定机械条件的限制与可以重新安排的局部布局。
  5. 尝试合理绕行、允许的换层或布局调整;修改后复查其他网络是否被堵。

严重拥塞可能是布局反馈:移动一个允许调整的小器件、改变方向或增加器件间距,可能比继续塞孔更合适。但不能因此忽视该器件自己的电气、装配和机械要求。

本课不把“两件器件相距多少”换算成固定可走几根线。真实数量还取决于走线宽度、对象间规则、孔、出口形状和可用层。

现在只需要记住

可用通道 = 对象、规则与层用途共同允许的连续空间。 不随意缩线或放宽间距来掩盖拥塞。

后续深入:第8阶段的布线通道与拥塞。下一课在已经合法的空间里比较路径几何。

板上还有空白,却绕不过通道中的过孔。哪个判断合理?
提示

空白不等于合法空间。

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81~93、94~98、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。

现代允许区/禁止区对象关系复用本项目已验证的第13课与布局课程;只解释空间判断,不增加软件操作。

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08布线未学习
09高速未学习
  • 9-15Allegro 17.4高速实操:从约束到布线、调整与检查待开放
  • 9-16Stage 9综合练习:为一版高速Layout作出有依据的判断待开放
10DFM待开放

课程准备中,开放后会显示在这里。

11项目实战待开放

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