我在这个PCB布局上放了太多吗？

我正在做我的第一个PCB布局（使用Altium），终于走过了自动布线阶段。结果是一团糟，并且缺少一些网络和违反设计规则的行为。我在板上是否装满了东西？还是只需要重新考虑元器件的放置？

木板是两层。

我坚持使用非常特殊的外壳，无法将板的xy轴做大。

这是一个业余爱好，但我在家中有完整的SMD焊接设置（适用范围很广）。连接器的位置是外壳的一部分（否则将是首先要移动的部分）。它是旧式发动机监控系统的直接替代品。它主要从热电偶和热敏电阻进行测量。中央的大型芯片是运行在16 MHz 的ATmega2560。

更新：

感谢您的所有投入。我重新布置了木板，并移至4层。然后，我手动路由了所有内容。现在看起来好多了！

我认为您正在使用自动布线器，因为您认为它可以节省您的时间。但是我有一个坏消息：据说PCB布局是80％的元件放置，20％的布线。您不能只是拍打元件，还需要考虑信号的连接方式，如果正确放置元件，则布局将从该位置“流出”。因此，如果您有一个好的放置位置，则可以立即进行布线，并且在进行此布局时也可以自己（或至少其中很大一部分）进行布线。

自动布线器很痛苦。我从未见过人们会非常成功地使用它们-尤其是像您在Altium中找到的那样内置的（尽管他们最近展示了一种新工具，所以可能会有所帮助吗？）。此外，组件的放置至关重要。

任何自动布局或电路综合的问题是该程序只会执行您所告诉的内容-如果您不告诉所有内容，它将执行愚蠢的事情。您的规则需要完善。您的约束条件必须完整。您需要以规则和指令的形式来记录您的每一项要求。通常，您可能不知道自己暗中知道/需要多少知识-不要在整个电路板上一直铺设电源信号-去耦电容器与芯片的电源引脚之间的连接必须尽可能短且不能断开绕着一堆模拟电路徘徊-清单继续。

您的展示位置似乎很草率-以以下示例为例：

如果要翻转R17，则从R17到R18的迹线将不需要越过从R17到D1的迹线。R19似乎与C12平行-也许可以通过将它们物理上彼此平行来简化布局。将R19移到C12上方或下方也可以更轻松地路由C18。C17似乎也可以翻转180度，从而不需要交叉走线。将D1顺时针旋转90度可能更容易将走线从“中心”引脚路由到R17。而且您在这些组件下有一堆未使用的空间，为什么不使用它并向下移动整个组件呢？还记得我所说的关于80％的位置，20％的实际布线的事情吗？

另外，您的自动布线器似乎刚刚放弃。举个例子：

有很多空间可以将这些迹线分开。这应该不成问题，任何人都可以看到，您只需要向左移动一小部分，就可以解决该错误。

与其他人所说的不同，使用自动路由器不是问题。它们是对的，因为您不能只是将整个设计投入自动路由器，并期望它能够为您解决所有问题。但是，如果使用正确，自动路由器是合法且省时的工具。不要听别人说不要使用自动路由器。

您的问题是您试图将太多的东西塞满2层板。期望路由许多紧密分布在两层中的引脚是不现实的。

另一个问题是您没有足够仔细地考虑布局。通过查看图像很难评估这一点，但似乎很有可能。

一方面，密集芯片周围的空间很小。即使使用多层，该芯片周围也会出现拥塞。有时，我什至将布线走线从密集的芯片上移开，以将其扩展一点，然后看看自动布线器如何处理它。

但是，良好布线的首要规则是良好的布局。您不能只是在某个地方放下零件，然后在以后的布线中以某种方式将它们连接起来。良好的布局是您将学到的知识，并且可以在进行更多设计时获得一些直觉。对于前几个设计，它有助于给自己很大的空间。你还没有

大型零件的引脚分配通常很灵活。微控制器和FPGA通常如此。在某些情况下，我实际上已打印出大部分的引脚排列图片。然后，我围绕它做笔记，以适应它必须连接到板上的东西的粗略放置。我划掉了所有固定的引脚，例如电源，地线，MCLR等。然后，我根据与它们必须连接的物体的接近程度仔细分配了软引脚。

这可以是一个迭代过程。您可能会绕过零件，并意识到自己在一个方向上短了一个针脚。这可能需要在零件另一侧重新分配销以使周围的东西移位。

对于微控制器之类的大型零件，我将其放置在较大的空白区域中，然后仅将其直接连接的零件放置在其周围。这包括旁路盖和带有其盖的晶体（如果有）。然后，从此开始，将整个零件组定向并一起移动。

将某些零件仅放置在粗糙的位置是完全正常的，然后放回原位，并在放置更多零件时更有效地包装它们。同样，整个过程是迭代的。获得一些经验和直觉之后，这些步骤将更快。希望前几个设计（尤其是密集设计）需要一段时间。

一旦您的布线合理且布局不遍及整个地方，就可以对重要信号进行一些手动布线。通常，我通常会先做所有旁路电容，这些电容当然应该已经靠近它们旁路的电源和接地引脚。如果您有接地层，则下一步是使用过孔将大多数接地点连接到接地层。这样就只剩下将成为实际可布线轨迹的空气线。

此时，根据您的经验，您可以路由一些可以看到的问题，或者只是让自动路由器运行。

但是，您尚未使用自动路由器来创建最终路由，只是为了向您显示问题点。好的自动路由也是一个反复的过程。您运行自动布线器，查看出现问题的位置，进行一些手动布线，并可能因此而更改放置，再次运行自动布线器，等等。最终，您收敛到一条完整的布线上。通过为您完成许多繁琐的工作，自动布线器仍为您节省了大量时间。

在找到合理的解决方案之后，您可以仔细检查所有内容并手动清理明显的内容。例如，如果您有接地层，则不希望过孔成簇。在地面上，许多小岛胜于一些大岛。

再说一次，不要听所有虔诚的下流话。继续并使用自动路由器，但要认真负责地进行操作。我专业从事电气工程，并且在我设计的所有电路板中，可能有95％以上都使用了自动布线器。电路板越复杂，自动布线器就越能为您完成艰苦的工作。只是不要期望它能够完成所有工作。而且，您必须从良好的位置开始。

自动路由器不是魔术。并且不应该用来做完整的木板。您首先需要自己路由重要的部分。如电源，高速和旁路盖。然后，您可以让自动路由完成繁琐的工作。
必须正确设置设计规则，自动路由器才能正常工作。

现在看来，您已经随机放置了组件。如果将组件组合在一起，或者至少将它们放在网格中，则可获得更好的结果。例如，

• U3（很可能是稳压器）附近会有一些C。这些看起来不太近。
• U7和U8最有可能具有旁路盖。那些在哪
• 右侧有一个R集合。如果这些用于电阻网络，为什么不将它们放在方形网格中？如果您之间留有一定的空间，则通常可以用手将它们精细地布线。
  例：
  

我建议您查看一些专业板（拆卸一些测试设备）或优质的开放式硬件，以及一些PCB布局视频。以EEVblog为例。

至少您要使用已定义的带有安装座的板尺寸，好！这是一个经典的初学者错误地在没有尺寸限制的情况下路由电路板，并且在电路板已经制成时考虑外壳的情况。

您犯了新手可能犯的最大错误之一，那就是相信自动布线器可以为您完成工作。这在业余爱好者中是一个巨大的误解，那就是自动布线器是针对初学者的。实际上，情况恰恰相反。只有专家级Altium（和其他软件包）用户才能正确使用它，并且当他们成为专家时，无论如何，他们通常更容易手动进行布线。初学者应始终以手工开始。请勿使用AUTOROUTER。

为了帮助您布置电路板，我建议首先放置关键位置的零件（主要是连接器）。您知道的所有内容都需要放在精确的位置，甚至不能移动几毫米。然后开始将其余组件分成小部分。例如，将与U1 IC直接相连或相关的所有组件组合在一起（不在板上），对其进行排列，使导线短而直（不要交叉），然后将它们布线在一起（不在板上）。 ）。对所有不同的模块（或一次至少几个）执行此操作，然后将模块作为一组组件移动到板上有意义的位置。当您将已经布线的模块移到板上时，您将能够重新定位组，以使它们之间的空中导线短而直，然后重复执行将“模块”路由在一起的过程，就像在每个模块中处理组件一样。继续进行下去，最终您将拥有一个经过深思熟虑，整洁的设计，并减少了过孔和逻辑信号流。

要回答您的实际问题，不-该板上没有太多东西。实际上，与我研究过的一些相比，这是非常稀疏的。您只需要对组件的位置保持聪明，就可以最大程度地减少所需的过孔数量和环绕的走线数量。正如其他人提到的，缩小通孔。对于大多数通孔，0.2mm的钻头就足够了。

经济观点：

因此，这是一个业余项目。

在这种情况下，请考虑您将花费多少小时进行布局以及相对于稍大的电路板的成本。一些制造商（例如pcbway）甚至会向您收取80x100mm或100x100mm板相同的费用，因此可以免费增加尺寸。

如果您花费一天的时间尝试将其安装在较小的板上以节省2美元的PCB成本，请放轻松！使您的董事会更大。是否有一些未使用的空间都没关系。它不必看起来整洁而拥挤...

...由于您说机柜和连接器的位置是固定的，因此上述内容已过时，因此：

如果这是我的业余爱好项目，我会选择4层（50美元，值得，时间还是金钱）来保持健康的接地平面，而不必花费太多时间思考EMI。我知道这听起来有点荒谬，但是如今4层是如此便宜，以至于在业余爱好中，当您希望它第一次工作而没有头疼，EMI问题且不花费太多时间时，这确实很有意义。它还以微妙的方式提供帮助：您在噪声/ EMI方面犯重大错误的机会将大大降低。

如果是在汽车环境中，则可能会产生大量噪音（例如火花塞...），因此您确实需要完整的接地平面。尤其是要降低ADC读数的噪声时。请记住，GND（即0V）是您的参考，因此，细的接地迹线可以确保GND中的高阻抗，因此GND随处所流的电流不同而处在不同的电压，因此ADC读数非常嘈杂（即使它可以工作）。

关于组件放置的问题。元件放置（正如其他人所说的）占布线的80％。经过深思熟虑的适当零件放置，其他所有零件都放置到位。

一旦以战略性方式放置了组件，您将在此处发现两件事。1）教育Altium自动路由器所花的时间比仅仅手工布线要多得多。2）路由恰好落入位置，而减少了通孔数量，并且没有使用Cu进行风景秀丽的旅行（X，Y和Z）。痕迹/导体。

更不用说自动路由器完成后的清理工作了。我已经看到自动路由器所做的许多奇怪的事情，这真的使我感到恐惧。是的，我使用了AR（有时间限制），但仅用于单端杂项之类的东西。

恕我直言，将Altium自动路由器带到北极，在冰上切一个洞，然后扔进去。