自动布线依赖预设规则和算法进行路径搜索，但其局限性明显：算法优先考虑 “连通性” 而非 “最优性”，难以处理复杂的信号完整性要求（如差分阻抗、时序匹配）；在密集布局区域（如 BGA 封装底部），自动布线容易陷入 “路径死锁”，导致部分线段无法连接；对于特殊布局（如异形板、不规则元器件排列），算法缺乏全局优化能力，布线效率低下。

而人工布线能结合设计意图，在满足电气规则的前提下，兼顾信号质量、散热、可制造性等多重目标。例如，高速信号需要最短路径减少延迟，电源网络需要宽线径降低阻抗，这些都需要设计者通过手动操作实现。因此，自动布线是提高效率的工具，而手动布线是保证设计质量的关键，两者相辅相成。

自动布线算法的核心是 “迷宫搜索” 和 “拆线重布”：

• 迷宫搜索：将 PCB 板划分为网格，以起点和终点为目标，按 “最短路径” 原则搜索可通行网格（避开障碍物），类似迷宫寻路。

• 拆线重布：当某条布线阻断其他关键网络时，算法会暂时拆除该布线，优先保证高优先级网络连通，之后再尝试重新规划被拆线路径。

但算法存在固有缺陷：对 “优先级” 理解机械（仅按预设规则排序），无法识别 “隐性优先级”（如某条低速信号线是关键控制信号）；路径搜索局限于局部最优，容易在密集区域反复绕线，最终导致部分线段因无可用路径而无法连接。

自动布线失败的线段多出现于以下场景：

• 高密度引脚区域：如 BGA、QFP 等封装的引脚间距小（≤0.8mm），引脚数量多（≥100 脚），自动布线容易出现引脚间 “拥堵”，导致部分信号线无法从引脚引出。

• 特殊阻抗要求：差分对、高速时钟线等需要严格控制阻抗（如 100Ω 差分阻抗），自动布线可能因线宽 / 间距波动或路径绕度过大导致阻抗不连续，最终放弃布线。

• 跨区域连接：需要跨越电源区、屏蔽区等特殊区域的信号线，自动布线因规则限制（如禁止穿越屏蔽层）无法找到合法路径。

• 强干扰环境：靠近开关电源、电机驱动等噪声源的信号线，自动布线难以规划 “屏蔽路径”，若强制布线会引入严重干扰，因此算法可能主动放弃。

• 不规则障碍物：板上存在大型连接器、散热片等异形障碍物时，自动布线的网格搜索容易被阻挡，导致周边线段无法连接。

面对自动布线失败的线段，手动布线需遵循 “先关键后普通，先整体后局部” 的原则，技巧如下：

按信号重要性排序布线，确保核心功能优先实现：

• 电源与接地：先连接电源网络（尤其是大电流电源），采用宽线径（如≥0.5mm）或覆铜，确保载流能力；接地线段优先连接至地平面，缩短回流路径。

• 高速信号：高速时钟、差分对（如 USB、PCIe）等信号需手动规划最短路径，避免绕线和锐角拐弯（采用 45° 或圆弧过渡），必要时单独占用一层布线。

• 控制信号：芯片复位、使能等关键控制信号需优先连通，确保电路能进入基本工作状态，再处理次要的指示灯、检测信号。

• 增加布线层：若顶层 / 底层布线拥堵，可启用中间信号层（如四层板的内层），通过过孔将信号线引至内层，避开表层障碍物。

• 优化过孔位置：在密集区域，手动放置过孔时避免集中排列，采用 “错开分布” 减少拥堵；对高频信号，过孔数量需尽可能少（每个过孔引入约 0.5nH 电感）。

• 利用空白区域：将部分信号线引至板上空白区域（如连接器之间、边缘区域）进行布线，再通过过孔连接至目标点，绕开密集区。

对于时序敏感信号（如 DDR 数据总线、差分对），需保证多根信号线长度一致（误差≤5mil）：

• 先按最短路径布好基准线，再对较短的线进行 “蛇形绕线” 补偿长度，绕线幅度均匀（间距≥2 倍线宽），避免锐角。

• 使用软件的 “长度测量” 工具（如 Altium 的 “Measure Distance”）实时监测线长，确保误差在允许范围内。

• 曲线布线：在高速信号布线中，采用圆弧曲线过渡代替直角拐弯，减少信号反射（直角拐弯会导致阻抗突变）。软件中可通过 “Arc” 工具绘制，或开启 “自动圆角” 功能（如 Altium 的 “Gloss” 命令）。

• 拐角角度：普通信号允许 45° 拐角，高频信号推荐圆弧拐角，绝对避免 90° 直角（尤其在 1GHz 以上频率）。

• “借道” 绕障：遇到障碍物（如大型电容）时，可从障碍物上方或下方的空隙布线（需预留足够高度 / 间距，避免焊接干涉），或沿障碍物边缘 “贴边布线”。

• 分层绕障：表层无法绕开时，通过过孔切换至相邻层，绕障后再通过过孔返回原层，形成 “立体绕障”，注意过孔位置对称，减少信号延迟差异。

• 调整元器件位置：若某区域布线拥堵导致线段无法连接，可微调周边元器件（如电阻、电容）的布局，腾出布线通道（需确保不违反间距规则）。

以 Altium Designer 为例，手动布线常用快捷键：

• 布线启动：“P”+“T” 快速进入布线模式，“Shift+R” 切换拐角模式（45°/90°/ 圆弧）。

• 层切换：“*” 键（数字键盘）快速切换布线层，配合 “V”+“D” 显示当前层全貌。

• 线宽调整：布线时按 “+”“-” 键实时调整线宽，无需中断操作。

• 测量与标记：“Ctrl+M” 测量两点距离，“P”+“N” 放置网络标记，便于追踪信号。

• “拉直” 冗余路径：自动布线残留的绕线需手动 “拉直”，删除不必要的拐角和迂回，缩短线长（尤其高速信号）。

• 统一布线方向：同一层布线采用 “横平竖直” 原则（如顶层横向、底层纵向），通过过孔实现层间转向，避免斜线交叉，便于后期检查。

• 批量复制路径：对相同类型的信号（如排针引出的并行信号），布好一根线后，使用 “复制路径” 功能快速生成其他线段，确保布局整齐。

• 检查信号完整性：手动布线后，用软件的信号完整性工具（如 Altium 的 “Signal Integrity”）分析阻抗、延迟等参数，不符合要求时进一步优化路径。

自动布线无法覆盖所有布线场景，对于其未连接的线段，手动布线是唯一解决方案。合理的手动布线需以信号优先级为导向，结合层叠调整、路径优化、等长处理等技巧，在保证连通性的同时，满足信号完整性、散热和可制造性要求。

专业的 PCB 设计者应将手动布线视为核心技能，尤其在高速、高密度电路设计中，关键网络（如电源、时钟、差分对）的手动布线质量直接决定产品性能。通过反复练习和经验积累，可形成 “预判自动布线难点→提前规划手动布线区域→高效完成连接” 的工作流，实现效率与质量的平衡。