对于电子工程师而言印刷电路板布局常是令人头痛的问题，因为电路板布局会左右电路特性，布局不良造成的异常状况也是最不容易察觉与排除的，藉由不断的尝试与验证，对同一电路相同的组件给予不同的电路布局，本文将归纳出几个设计的方向，并对电路板布局作些简单的分析。
《图一 应用线路》
《图二 基本布局原则》
《图三 Test_1 PCB》
《图四 Test_1 PCB所测得之过载保护波形》
《图五 Test_1 PCB所测得之输出电压波形》
《图六 Test_1 PCB所测得之负载变动波形》
基本印刷电路板布局原则
以AIC1591同步式降压脉波宽度调变控制器（Synchronous Buck PWM Controller）为例，应用线路如(图一)所示。
《图七 Test_2 PCB》
《图八 Test_2 PCB测得之过载保护波形》
《图九 Test_3 PCB》
《图十 Test_3 PCB测得之过载保护波形》
《图十一 Test_4 PCB》
《图十二 Test_4 PCB测得之过载保护波形》
《图十三 过载侦测方式》
C1～C4为聚合物电容（Polymer Capacitor），Q1与Q2为N通道MOSFET，满载输出电流10A。基本的布局原则如(图二)所示。
主电流回路路径必须尽可能缩短，并给予适当的布线宽度与对地穿孔数目；
IC Vin输入电源须远离Q1，而OCSET与PHASE电压取样点则须靠近Q1；
负载接地/IC接地/FB回授接地/COMP回授补偿接地应尽量靠近，并远离Q2源极（Source）；
C5须尽量靠近IC，R3与R4电阻预留作闸极（Gate）噪声衰减用，须靠近Q1及Q2。
印刷电路板布局的影响
为验证印刷电路板对电路性能的影响，因此制作了八片两层（除了Test_5与Test_8背层有走线外，其他六片背层均为广大的接地平面）电路板作测试，编号由Test_1至Test_8，这八片电路板使用相同的零件与相同的零件摆放位置，只有电路的布线不同；Test_2至Test_7的六片电路板均以Test_1为范本，只更动一小部份，未更动部份以灰色作标示。（测试波形图中，UGATE为AIC1591第8脚的讯号，Vout为输出电压，IL为电感电流）
《图十四 Test_6 PCB》
《图十五 Test_6 PCB测得之输出电压波形》
《图十六 Test_7 PCB》
《图十七 Test_7 PCB测得之输出电压波形》
《图十八 Buck电路中的主电流回路》
《图十九 印刷电路板的组成》
《图二十 1A电流所需之布线宽度》
过载保护点漂移
AIC1591的过载保护（Over Current Protection）方式如(图十三)所示。
当Q1导通时，输出电流会在Q1汲极（D）与源极（S）的导通电阻（RDS_ON）上形成电压降，若Q1导通电阻为定值，则Q1汲极与源极间的电压降会随着输出电流上升而上升，这个电压降的侦测点就是IC的OCSET与PHASE两脚，当Q1导通时的PHASE电压低于OCSET电压则触发过电流保护，计算方式如下：
《公式一 》
Test_3与Test_4的电路板布线刻意将图十三的A、B两点与Q1 D、S两脚距离拉长，电性上虽是同一节点，但A、B两点间印刷电路板铜箔阻抗将被纳入Q1的导通电阻，由(公式一)得知Q1导通电阻上升且R1不变就会造成过载保护点下降，因此由(图十)与(图十二)便能发现过载保护电流由Test_1电路的13A分别下降至11A与10A。而Test_2的布线将AIC1591的电源连接至图十三的R1再与A点相连，由于AIC1591本身的耗电流会造成R1与A点间电压下降，因此如(图八)所示，过载保护电流由Test_1的13A上升至14A。
输出电压涟波与噪声
如(图十八)所示，Test_6大量删除对地穿孔会缩减Q1截止Q2导通的电感器放电回路，而Test_7则缩减Q1导通Q2截止的电感器充电回路；前者造成Q1截止时的输出电压偏低，后者造成Q1导通时的输出电压偏低。
如何得知布线要多宽？对地穿孔数目要多少？(图十九)、(图二十)有简单的说明。
以此应用为例，输出电流10A，若电感器涟波电流为40％，则最大电流会是12A，若以2盎司铜箔布线，则宽度须180mil，主电流回路20mil孔径之对地穿孔需要6个。
负载变化时的反应速度
Test_5电路板将FB回授取样点经由背层连接至电感器端，如(图二十一)与(图二十三)。FB回授主要反应输出端变化，故取样点应靠近输出端（N3），如Test_5电路将取样点移至电感器端，负载的快速变化将受到输出电容器C3与C4的延迟才被侦测到，故AIC1591的反应速度会变慢，与(图六)相较即可看出。
综合影响
Test_8将前述所有改变部分归纳在一起。如(图二十四)，过载保护点因印刷电路板铜箔阻抗的加入而大幅下降，导致启动时触发过载保护，输出电压因此无法建立。如(图二十五)与(图二十六)，输出电压涟波与噪声比其他测试板要多出40mV，负载变化的反应速度变慢之外还有输出电压不足与震荡的现象，是个设计失败的电路板。
在(图二十七)中将四片电路板作效率上的比较，Test_1与Test_6并没有太大的差别，Test_7轻载时的效率也不差，但随着负载电流上升效率却逐渐下降，Test_8则无论负载电流为何其效率都是最差的，尤其10A满载时的效率比Test_1低了至少3％。
《图二十一 Test_5 PCB》
《图二十二 Test_5 PCB所测得之负载变化波形》
《图二十三 Test_8 PCB》
《图二十四 Test_8 PCB所测得之启动波形》
《图二十五 Test_8 PCB所测得之输出电压波形》
《图二十六 Test_8 PCB所测得之负载变化波形》
《图二十七 不同输出电流下的效率变化》
结语
由这些印刷电路板测试能发现，只要更动电路中的一条线就会造成特性改变，但是在繁杂的线路图中如何考虑线路对整体电路的影响？这就必须先了解电路与组件特性。 以切换式电源转换器为例，最大的噪声来源就是MOSFET切换导致电感器反抗电流变化，因此FB输出端回授讯号与COMP回授补偿布线必须远离Q1与Q2；为了保持良好的效率与减少电感器充放电形成的电压变化，电感器的充放电回路就必须使用更宽的布线与更多的对地穿孔。
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分析预测
