高速PCB规划攻略之八
第一篇 把握IC封装的特性以到达最佳EMI按捺功用
将去耦电容直接放在IC封装内可以有用操控EMI并进步信号的完好性，本文从IC内部封装下手，剖析EMI的来历、IC封装在EMI操控中的作用，然后提出11个有用操控EMI的规划规矩，包含封装挑选、引脚结构考虑、输出驱动器以及去耦电容的规划办法等，有助于规划工程师在新的规划中挑选最适宜的集成电路芯片，以到达最佳EMI按捺的功用。 现有的体系级EMI操控技能包含：
（1） 电路关闭在一个Faraday盒中(留意包含电路的机械封装应该密封)来完结EMI屏蔽；
（2） 电路板或许体系的I/O端口上采纳滤波和衰减技能来完结EMI操控；
（3） 现电路的电场和磁场的严厉屏蔽，或许在电路板上采纳恰当的规划技能严厉操控PCB走线和电路板层(自屏蔽)的电容和电感，然后改进EMI功用。
EMI操控一般需求结合运用上述的各项技能。一般来说，越挨近EMI源，完结EMI操控所需的本钱就越小。PCB上的集成电路芯片是EMI最首要的能量来历，因而假如可以深化了解集成电路芯片的内部特征，可以简化PCB和体系级规划中的EMI操控。
PCB板级和体系级的规划工程师一般以为，它们可以接触到的EMI来历便是PCB。显着，在PCB规划层面，的确可以做许多的作业来改进EMI。可是在考虑EMI操控时，规划工程师首要应该考虑IC芯片的挑选。集成电路的某些特征如封装类型、偏置电压和芯片的工艺技能(例如CMOS、ECL、TTL)等都对电磁搅扰有很大的影响。本文将侧重评论这些问题，并且讨论IC对EMI操控的影响。
1、EMI的来历
数字集成电路从逻辑高到逻辑低之间转化或许从逻辑低到逻辑高之间转化进程中，输出端发作的方波信号频率并不是导致EMI的仅有频率成分。该方波中包含频率规模广大的正弦谐波重量，这些正弦谐波重量构成工程师所关怀的EMI频率成分。最高EMI频率也称为EMI发射带宽，它是信号上升时刻而不是信号频率的函数。核算EMI发射带宽的公式为：
F=0.35/Tr
其间：F是频率，单位是GHz；Tr是单位为ns(纳秒)的信号上升时刻或许下降时刻。
从上述公式中不难看出，假如电路的开关频率为50MHz，而选用的集成电路芯片的上升时刻是1ns，那么该电路的最高EMI发射频率将到达350MHz，远远大于该电路的开关频率。而假如IC的上升时刻为500ps，那么该电路的最高EMI发射频率将高达700MHz。众所周知，电路中的每一个电压值都对应必定的电流，相同每一个电流都存在对应的电压。当IC的输出在逻辑高到逻辑低或许逻辑低到逻辑高之间改换时，这些信号电压和信号电流就会发作电场和磁场，而这些电场和磁场的最高频率便是发射带宽。电场和磁场的强度以及对外辐射的百分比，不仅仅信号上升时刻的函数，一起也取决于对信号源到负载点之间信号通道上电容和电感的操控的好坏，在此，信号源坐落PCB板的IC内部，而负载坐落其它的IC内部，这些IC或许在PCB上，也或许不在该PCB上。为了有用地操控EMI，不只需求注重IC芯片自身的电容和电感，相同需求注重PCB上存在的电容和电感。
当信号电压与信号回路之间的耦合不严密时，电路的电容就会减小，因而对电场的按捺作用就会削弱，然后使EMI增大；电路中的电流也存在相同的状况，假如电流同回来途径之间耦合欠安，必然加大回路上的电感，然后增强了磁场，终究导致EMI添加。换句话说，对电场操控欠安一般也会导致磁场按捺欠安。用来操控电路板中电磁场的办法与用来按捺IC封装中电磁场的办法大体相似。正好像PCB规划的状况，IC封装规划将极大地影响EMI。
电路中恰当一部分电磁辐射是由电源总线中的电压瞬变构成的。当IC的输出级发作跳变并驱动相连的PCB线为逻辑“高”时，IC芯片将从电源中吸纳电流，供给输出级所需的能量。关于IC不断转化所发作的超高频电流而言，电源总线始于PCB上的去耦网络，止于IC的输出级。假如输出级的信号上升时刻为1.0ns，那么IC要在1.0ns这么短的时刻内从电源上吸纳满意的电流来驱动PCB上的传输线。电源总线上电压的瞬变取决于电源总线途径上的电感、吸纳的电流以及电流的传输时刻。电压的瞬变由下面的公式所界说：
V=Ldi/dt，
其间：L是电流传输途径上电感的值；di表明信号上升时刻距离内电流的改动；dt表明电流的传输时刻(信号的上升时刻)。
由于IC管脚以及内部电路都是电源总线的一部分，并且吸纳电流和输出信号的上升时刻也在必定程度上取决于IC的工艺技能，因而挑选适宜的IC就可以在很大程度上操控上述公式中说到的一切三个要素。
2、IC封装在电磁搅扰操控中的作用
IC封装一般包含：硅基芯片、一个小型的内部PCB以及焊盘。硅基芯片装置在小型的PCB上，经过绑定线完结硅基芯片与焊盘之间的衔接，在某些封装中也可以完结直接衔接。小型PCB完结硅基芯片上的信号和电源与IC封装上的对应管脚之间的衔接，这样就完结了硅基芯片上信号和电源节点的对外延伸。贯穿该IC的电源和信号的传输途径包含：硅基芯片、与小型PCB之间的连线、PCB走线以及IC封装的输入和输出管脚。对电容和电感(对应于电场和磁场)操控的好坏在很大程度上取决于整个传输途径规划的好坏。某些规划特征将直接影响整个IC芯片封装的电容和电感。
首要看硅基芯片与内部小电路板之间的衔接办法。许多的IC芯片都选用绑定线来完结硅基芯片与内部小电路板之间的衔接，这是一种在硅基芯片与内部小电路板之间的极细的飞线。这种技能之所以运用广泛是由于硅基芯片和内部小电路板的热胀系数(CTE)附近。芯片自身是一种硅基器材，其热胀系数与典型的PCB资料(如环氧树脂)的热胀系数有很大的不同。假如硅基芯片的电气衔接点直接装置在内部小PCB上的话，那么在一段相对较短的时刻之后，IC封装内部温度的改动导致热胀冷缩，这种办法的衔接就会由于开裂而失效。绑定线是一种习惯这种特别环境的引线办法，它可以接受许多的曲折变形而不简单开裂。
选用绑定线的问题在于，每一个信号或许电源线的电流环路面积的添加将导致电感值升高。取得较低电感值的优秀规划便是完结硅基芯片与内部PCB之间的直接衔接，也便是说硅基芯片的衔接点直接粘接在PCB的焊盘上。这就要求挑选运用一种特别的PCB板基资料，这种资料应该具有极低的CTE。而挑选这种资料将导致IC芯片全体本钱的添加，因而选用这种工艺技能的芯片并不常见，可是只需这种将硅基芯片与载体PCB直接衔接的IC存在并且在规划方案中可行，那么选用这样的IC器材便是较好的挑选。
一般来说，在IC封装规划中，下降电感并且增大信号与对应回路之间或许电源与地之间电容是挑选集成电路芯片进程的首选考虑。举例来说，小距离的外表贴装与大距离的外表贴装工艺比较，应该优先考虑挑选选用小距离的外表贴装工艺封装的IC芯片，而这两种类型的外表贴装工艺封装的IC芯片都优于过孔引线类型的封装。BGA封装的IC芯片同任何常用的封装类型比较具有最低的引线电感。从电容和电感操控的视点来看，小型的封装和更细的距离一般总是代表功用的进步。
引线结构规划的一个重要特征是管脚的分配。由于电感和电容值的巨细都取决于信号或许是电源与回来途径之间的挨近程度，因而要考虑满意多的回来途径。
电源和地管脚应该成对分配，每一个电源管脚都应该有对应的地管脚相邻散布，并且在这种引线结构中应该分配多个电源和地管脚对。这两方面的特征都将极大地下降电源和地之间的环路电感，有助于削减电源总线上的电压瞬变，然后下降EMI。由于习惯上的原因，现在商场上的许多IC芯片并没有彻底遵从上述规划规矩，可是IC规划和出产厂商都深刻理解这种规划办法的长处，因而在新的IC芯片规划和发布时IC厂商更注重电源的衔接。
抱负状况下，要为每一个信号管脚都分配一个相邻的信号回来管脚(如地管脚)。实践状况并非如此，即便思维最前卫的IC厂商也没有如此分配IC芯片的管脚，而是选用其它折衷办法。在BGA封装中，一种行之有用的规划办法是在每组八个信号管脚的中心设置一个信号的回来管脚，在这种管脚摆放办法下，每一个信号与信号回来途径之间仅相差一个管脚的距离。而关于四方扁平封装(QFP)或许其它鸥翼(gull wing)型封装办法的IC来说，在信号组的中心放置一个信号的回来途径是不现实的，即便这样也有必要确保每隔4到6个管脚就放置一个信号回来管脚。需求留意的是，不同的IC工艺技能或许选用不同的信号回来电压。有的IC运用地管脚(如TTL器材)作为信号的回来途径，而有的IC则运用电源管脚(如绝大多数的ECL器材)作为信号的回来途径，也有的IC一起运用电源和地管脚(比方大多数的CMOS器材)作为信号的回来途径。因而规划工程师有必要了解规划中运用的IC芯片逻辑系列，了解它们的相关作业状况。
IC芯片中电源和地管脚的合理散布不只可以下降EMI，并且可以极大地改进地弹反射(ground bounce)作用。当驱动传输线的器材企图将传输线下拉到逻辑低时，地弹反射却依然坚持该传输线在逻辑低阈值电平之上，地弹反射或许导致电路的失效或许毛病。
IC封装中另一个需求注重的重要问题是芯片内部的PCB规划，内部PCB一般也是IC封装中最大的组成部分，在内部PCB规划时假如可以完结电容和电感的严厉操控，将极大地改进规划体系的全体EMI功用。假如这是一个两层的PCB板，至少要求PCB板的一面为接连的地平面层，PCB板的另一层是电源和信号的布线层。更抱负的状况是四层的PCB板，中心的两层分别是电源和地平面层，外面的两层作为信号的布线层。由于IC封装内部的PCB一般都十分薄，四层板结构的规划将引出两个高电容、低电感的布线层，它特别适合于电源分配以及需求严厉操控的进出该封装的输入输出信号。低阻抗的平面层可以极大地下降电源总线上的电压瞬变，然后极大地改进EMI功用。这种受控的信号线不只要利于下降EMI，相同关于确保进出IC的信号的完好性也起到重要的作用。
3、其它相关的IC工艺技能问题
集成电路芯片偏置和驱动的电源电压Vcc是挑选IC时要留意的重要问题。从IC电源管脚吸纳的电流首要取决于该电压值以及该IC芯片输出级驱动的传输线(PCB线和地回来途径)阻抗。5V电源电压的IC芯片驱动50Ω传输线时，吸纳的电流为100mA；3.3V电源电压的IC芯片驱动相同的50Ω传输线时，吸纳电流将减小到66mA；1.8V电源电压的IC芯片驱动相同的50Ω传输线时，吸纳电流将减小到36mA。由此可见，在公式V=Ldi/dt中，驱动电流从100mA削减到36mA可以有用地下降电压的瞬变V，因而也就下降了EMI。低压差分信号器材(LVDS)的信号电压摆幅仅有几百毫伏，可以幻想这样的器材技能对EMI的改进将十分显着。
电源体系的去耦也是一个值得特别注重的问题。IC输出级经过IC的电源管脚吸纳的电流都是由电路板上的去耦网络供给的。下降电源总线上电压下降的一种可行的办法是缩短去耦电容到IC输出级之间的散布途径。这样将下降“Ldi/dt”表达式中的“L”项。由于IC器材的上升时刻越来越快，在规划PCB板时仅有可以施行的办法是尽或许地缩短去耦电容到IC输出级之间的散布途径。一种最直接的处理办法是将一切的电源去耦都放在IC内部。最抱负的状况是直接放在硅基芯片上，并紧邻被驱动的输出级。关于IC厂商来说，这不只贵重并且很难完结。可是假如将去耦电容直接放在IC封装内的PCB板上，并且直接衔接到硅基芯片的管脚，这样的规划本钱添加得最少，对EMI操控和进步信号完好性的奉献最大。现在仅有少数高端微处理器选用了这种技能，可是IC厂商们对这项技能的爱好正日积月累，可以预见这样的规划技能必将在未来大规模、高功耗的IC规划中遍及运用。
在IC封装内部规划的电容一般数值都很小(小于几百皮法)，所以体系规划工程师依然需求在PCB板上装置数值在0.001uF到0.1uF之间的去耦电容，可是IC封装内部的小电容可以按捺输出波形中的高频成分，这些高频成分是EMI的最首要来历。
传输线终端匹配也是影响EMI的重要问题。经过完结网络线的终端匹配可以下降或许消除信号反射。信号反射也是影响信号完好性的一个重要要素。从减小EMI的视点来看，串行终端匹配作用最显着，由于这种办法的终端匹配将入射波(在传输线上传达的原始波形)下降到了Vcc的一半，因而减小了驱动传输线所需的瞬时吸纳电流。这种技能经过削减“Ldi/dt”中的“di”项来到达下降EMI的意图。
某些IC厂商将终端匹配电阻放在IC封装内部，这样除了可以下降EMI和进步信号完好性，还削减了PCB板上的电阻数目。查看IC芯片是否选用了这样的技能可以愈加清楚IC的输出阻抗。当IC的输出阻抗同传输线的阻抗匹配时，就可以以为这样的传输线完结了“串联终端匹配”。值得留意的是串联终端匹配的IC选用了信号转化的反射模型。而在实践运用中假如沿传输线方向散布有多个负载，并且有十分严厉的时序要求，这时串联终端匹配就或许不起作用。
终究，某些IC芯片输出信号的斜率也遭到操控。对大多数的TTL和CMOS器材来说，当它们的输出级信号发作切换时，输出晶体管彻底导通，这样就会发作很大的瞬间电流来驱动传输线。电源总线上如此大的浪涌电流必然发作十分大的电压瞬变(V=Ldi/dt)。而许多ECL、MECL和PECL器材经过在输出晶体管线性区的凹凸电平之间的转化来驱动输出级，一般称之为非饱和逻辑，其成果是输出波形的波峰和波谷会被削平，因而减小了高频谐波重量的起伏。这种技能经过进步表达式“Ldi/dt”中的信号上升时刻“dt”项来减小EMI。
总结
经过细心调查集成电路芯片的封装、引线结构类型、输出驱动器的规划办法以及去耦电容的规划办法，可以得出有利的规划规矩，在电路规划中要留意挑选和运用契合以下特征的电子元器材：
*外形尺度十分小的SMT或许BGA封装；
*芯片内部的PCB是具有电源层和接地层的多层PCB规划；
*IC硅基芯片直接粘接在内部的小PCB上(没有绑定线)；
*电源和地成对并排相邻呈现(防止电源和地呈现在芯片的边角方位，如74系列逻辑电路)；
*多个电源和地管脚成对装备；
*信号回来管脚(比方地脚)与信号管脚之间均匀散布；
*相似于时钟这样的要害信号装备专门的信号回来管脚；
*选用或许的最低驱动电压(Vcc)，如相关于5V来说可以选用3.3V的驱动电压，或许运用低电压差分逻辑(LVDS)；
*在IC封装内部运用了高频去耦电容；
*在硅基芯片上或许是IC封转内部对输入和输出信号施行终端匹配；
*输出信号的斜率受操控。
总归，挑选IC器材的一个最根本的规矩是只需可以满意规划体系的时序要求就应该挑选具有最长上升时刻的元器材。一旦规划工程师做出终究的决议，可是依然不能确认同一工艺技能不同厂商出产的器材电磁搅扰的状况，可以挑选不同厂商出产的器材做一些测验。将有疑问的IC芯片装置到一个专门规划的测验电路板上，发动时钟运转和高速数据操作。经过衔接到频谱剖析仪或宽带示波器上的近场磁环路探针可以简单地测验电路板的电磁发射。
第二篇 完结PCB高效主动布线的规划技巧和要害
虽然现在的EDA东西很强壮，但跟着PCB尺度要求越来越小，器材密度越来越高，PCB规划的难度并不小。怎么完结PCB高的布通率以及缩短规划时刻呢？本文介绍PCB规划、布局和布线的规划技巧和要害。 现在PCB规划的时刻越来越短，越来越小的电路板空间，越来越高的器材密度，极端严苛的布局规矩和大尺度的元件使得规划师的作业愈加困难。为了处理规划上的困难，加速产品的上市，现在许多厂家倾向于选用专用EDA东西来完结PCB的规划。但专用的EDA东西并不能发作抱负的成果，也不能到达100%的布通率，并且很乱，一般还需花许多时刻完结余下的作业。
现在市面上盛行的EDA东西软件许多，但除了运用的术语和功用键的方位不相同外都迥然不同，怎么用这些东西更好地完结PCB的规划呢？在开端布线之前对规划进行仔细的剖析以及对东西软件进行仔细的设置将使规划愈加契合要求。下面是一般的规划进程和进程。
1、确认PCB的层数
电路板尺度和布线层数需求在规划初期确认。假如规划要求运用高密度球栅阵列(BGA)组件，就有必要考虑这些器材布线所需求的最少布线层数。布线层的数量以及层叠(stack-up)办法会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的巨细有助于确认层叠办法和印制线宽度，完结希望的规划作用。
多年来，人们总是以为电路板层数越少本钱就越低，可是影响电路板的制作本钱还有许多其他要素。近几年来，多层板之间的本钱不同现已大大减小。在开端规划时最好选用较多的电路层并使敷铜均匀散布，以防止在规划接近结束时才发现有少数信号不契合已界说的规矩以及空间要求，然后被逼添加新层。在规划之前仔细的规划将削减布线中许多的费事。
2、规划规矩和约束
主动布线东西自身并不知道应该做些什么。为完结布线使命，布线东西需求在正确的规矩和约束条件下作业。不同的信号线有不同的布线要求，要对一切特别要求的信号线进行分类，不同的规划分类也不相同。每个信号类都应该有优先级，优先级越高，规矩也越严厉。规矩触及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的约束，这些规矩对布线东西的功用有很大影响。仔细考虑规划要求是成功布线的重要一步。
3、元件的布局
为最优化装置进程，可制作性规划(DFM)规矩会对元件布局发作约束。假如装置部分答应元件移动，可以对电路恰当优化，更便于主动布线。所界说的规矩和约束条件会影响布局规划。
在布局时需考虑布线途径(rouTIng channel)和过孔区域，如图
所示。这些途径和区域对规划人员而言是清楚明了的，但主动布线东西一次只会考虑一个信号，经过设置布线约束条件以及设定可布信号线的层，可以使布线东西能像规划师所想象的那样完结布线。
4、扇出规划
在扇出规划阶段，要使主动布线东西能对元件引脚进行衔接，外表贴装器材的每一个引脚至少应有一个过孔，以便在需求更多的衔接时，电路板可以进行内层衔接、在线测验(ICT)和电路再处理。
为了使主动布线东西功率最高，必定要尽或许运用最大的过孔尺度和印制线，距离设置为50mil较为抱负。要选用使布线途径数最大的过孔类型。进行扇出规划时，要考虑到电路在线测验问题。测验夹具或许很贵重，并且一般是在行将投入全面出产时才会订货，假如这时候才考虑添加节点以完结100%可测验性就太晚了。
经过慎重考虑和猜测，电路在线测验的规划可在规划初期进行，在出产进程后期完结，根据布线途径和电路在线测验来确认过孔扇出类型，电源和接地也会影响到布线和扇出规划。为下降滤波电容器衔接线发作的感抗，过孔应尽或许接近外表贴装器材的引脚，必要时可选用手动布线，这或许会对本来想象的布线途径发作影响，乃至或许会导致你重新考虑运用哪种过孔，因而有必要考虑过孔和引脚感抗间的联络并设定过孔标准的优先级。
5、手动布线以及要害信号的处理
虽然本文首要论说主动布线问题，但手动布线在现在和将来都是印刷电路板规划的一个重要进程。选用手动布线有助于主动布线东西完结布线作业。如图2a和图2b所示，经过对挑选出的网络(net)进行手动布线并加以固定，可以构成主动布线时可根据的途径。
不管要害信号的数量有多少，首要对这些信号进行布线，手动布线或结合主动布线东西均可。要害信号一般有必要经过精心的电路规划才干到达希望的功用。布线完结后，再由有关的工程人员来对这些信号布线进行查看，这个进程相对简单得多。查看经往后，将这些线固定，然后开端对其他信号进行主动布线。
6、主动布线
对要害信号的布线需求考虑在布线时操控一些电参数，比方减小散布电感和EMC等，关于其它信号的布线也相似。一切的EDA厂商都会供给一种办法来操控这些参数。在了解主动布线东西有哪些输入参数以及输入参数对布线的影响后，主动布线的质量在必定程度上可以得到确保。
应该选用通用规矩来对信号进行主动布线。经过设置约束条件和制止布线区来约束给定信号所运用的层以及所用到的过孔数量，布线东西就能依照工程师的规划思维来主动布线。假如对主动布线东西所用的层和所布过孔的数量不加约束，主动布线时将会运用到每一层，并且将会发作许多过孔。
在设置好约束条件和运用所创立的规矩后，主动布线将会到达与预期附近的成果，当然或许还需求进行一些收拾作业，一起还需求确保其它信号和网络布线的空间。在一部分规划完结今后，将其固定下来，以防止遭到后边布线进程的影响。
选用相同的进程对其他信号进行布线。布线次数取决于电路的复杂性和你所界说的通用规矩的多少。每完结一类信号后，其他网络布线的约束条件就会削减。但随之而来的是许多信号布线需求手动干涉。现在的主动布线东西功用十分强壮，一般可完结100%的布线。可是当主动布线东西未完结悉数信号布线时，就需对余下的信号进行手动布线。
7、主动布线的规划要害包含：
7.1 稍微改动设置，试用多种途径布线；
7.2 坚持根本规矩不变，试用不同的布线层、不同的印制线和距离宽度以及不同线宽、不同类型的过孔如盲孔、埋孔等，调查这些要素对规划成果有何影响；
7.3让布线东西对那些默许的网络根据需求进行处理；
7.4信号越不重要，主动布线东西对其布线的自在度就越大。
8、布线的收拾
假如你所运用的EDA东西软件可以列出信号的布线长度，查看这些数据，你或许会发现一些约束条件很少的信号布线的长度很长。这个问题比较简单处理，经过手动修改可以缩短信号布线长度和削减过孔数量。在收拾进程中，你需求判别出哪些布线合理，哪些布线不合理。同手动布线规划相同，主动布线规划也能在查看进程中进行收拾和修改。
9、电路板的外观
曾经的规划常常留意电路板的视觉作用，现在不相同了。主动规划的电路板不比手动规划的漂亮，但在电子特性上能满意规则的要求，并且规划的完好功用得到确保
第三篇 布局布线技能的开展
摘要：跟着微孔和单片高密度集成体系等新硬件技能的运用，自在视点布线、主动布局和3D布局布线等新式软件将会成为电路板规划人员必备的规划东西之一。
在前期的电路板规划东西中，布局有专门的布局软件，布线也有专门的布线软件，两者之间没什么联络。跟着球栅阵列封装的高密度单芯片、高密度衔接器、微孔内建技能以及3D板在印刷电路板规划中的运用，布局和布线已越来越一体化，并成为规划进程的重要组成部分。
主动布局和自在视点布线等软件技能已逐渐成为处理这类高度一体化问题的重要办法，使用此类软件能在规则时刻规模内规划出可制作的电路板。在现在产品上市时刻越来越短的状况下，手动布线极为耗时，不达时宜。因而，现在要求布局布线东西具有主动布线功用，以快速呼应商场对产品规划提出的要求。
1、规划约束条件
由于要考虑电磁兼容(EMC)及电磁搅扰、串扰、信号推迟和差分对布线等高密度规划要素，布局布线的约束条件每年都在添加。例如，在几年前，一般的电路板仅需6个差分对来进行布线，而现在则需600对。在必定时刻内仅依靠手动布线来完结这600对布线是不或许的，因而主动布线东西必不可少。
虽然与几年前比较，当今规划中的节点(net)数目没有大的改动，仅仅硅片复杂性有所添加，可是规划中重要节点的份额大大添加了。当然，关于某些特别重要的节点，要求布局布线东西可以加以区别，但无需对每个管脚或节点都加以约束。
2、自在视点布线
跟着单片器材上集成的功用越来越多，其输出管脚数目也大大添加，但其封装尺度并没随之扩展。因而，再加上管脚距离和阻抗要素的约束，这类器材有必要选用更细的线宽。一起产品尺度的整体减小也意味着用于布局布线的空间也大大减小了。在某些消费类产品中，底板的巨细与其上器材巨细相差无几，元件占有的板面积高达80%。
某些高密度元件管脚交织，即便选用具45°布线功用的东西也无法进行主动布线。虽然45°布线东西能对某些恰成45°的线段进行完美的处理，但自在视点布线东西具有更大的灵活性，并能最大程度进步布线密度。
拉紧(pull-TIght)功用使每个节点在布线后主动缩短以习惯空间要求，它能大大下降信号推迟，一起下降平行途径数，有助于防止串扰的发作。
虽然自在视点规划具有可制作性，并且功用杰出，可是这种规划会导致主板看起来不如曾经的规划漂亮。主板规划在上市时刻之后，就或许不再是一件艺术品了。
3、高密度器材
最新的高密度体系级芯片选用BGA或COB封装，管脚距离日益减小。球距离已低至1mm，并且还会持续下降，导致封装件信号线不或许选用传统布线东西来引出。现在有两种办法可处理这个问题：一是经过球下面的孔将信号线从基层引出；二是选用极细布线和自在视点布线在球栅阵列中找出一条引线通道。对这种高密度器材而言，选用宽度和空间极小的布线办法是仅有可行的，只要这样，才干确保较高的成品率。现代的布线技能也要求能主动地运用这些约束条件。
自在布线办法可削减布线层数，下降产品本钱。一起也意味着在本钱不变的状况下，可以添加一些接地层和电源层来进步信号完好性和EMC功用。
4、下一代电路板规划技能
微孔等离子蚀刻技能在多层板，尤其是在蜂窝电话和家用电器中的运用大大改动了对布局布线东西的要求。选用等离子蚀刻法在途径宽度内添加一个新孔不会导致底板自身或制作本钱的添加，由于对等离子蚀刻法而言，制作一千个孔的本钱与制作一个孔的本钱相同低价(这与激光钻孔法大不相同)。这就要求布线东西具有更大的灵活性，它有必要可以运用不同的约束条件，能习惯不同的微孔和构建技能的要求。
元件密度的不断添加也对布局规划发作了某些影响。布局布线东西总是假定板上有满意的空间让元件拾放机来拾放外表装置元件，而不会对板上已有元件发作影响。可是元件次序放置会发作这样一个问题，即每逢放置一个新元件后，板上每个元件的最佳方位都会发作改动。
这便是布局规划进程主动化程度低而人工干涉程度高的原因。虽然现在的布局东西对顺次布局的元件数没什么约束，可是某些工程师以为布局东西用于顺次布局时实践上是遭到约束的，这个约束大约为500个元件。还有一些工程师以为当在一个板上放置的元件多达4,000个时，会发作很大问题。
同次序算法技能比较，并行布局技能能完结更好的主动布局作用。因而，当Zuken收买Incases公司后，Incases的并行布局技能使Zuken获益非浅。
5、三维布局
3D东西针对现在运用日益广泛的异形和定形板进行布局布线。如 Zuken的Freedom最新东西选用三维底板模型来进行元件的空间布局，随后再进行二维布线。此进程也能奉告：此板是否具有可制作性？
将来，诸如在两个不同层上选用暗影差分对的规划办法将会变得日益重要，布线东西也有必要能处理这种规划，并且信号速率也将会持续进步。
现在也呈现了将布局布线东西同用于虚拟原型的高档仿真东西集成起来的东西，如Zuken的Hot Stage东西，所以即便在虚拟原型时也能对布线问题进行考虑。
现在，主动布线技能已极为遍及。咱们信任，自在视点布线、主动布局和3D布局等新式软件技能也会同主动布线技能相同成为底板规划人员的日常规划东西，规划人员可用这些新东西来处理微孔和单片高密度集成体系等新式硬件技能问题。
