從網表到銅：四個名詞
到第 2 篇結束時，你手上有一張完成的電路圖、一份網表——也就是哪支接腳連到哪支接腳那份機器可讀的清單——以及大致擺在板框上的零件。現在來到設計不再只是圖、而要成為實物的那一刻：網表裡的每一條線，都必須變成你能拿在手上的真實銅。要談這些銅，你只需要四個名詞，而整套佈局的語言都是用它們蓋起來的：走線、焊墊、接腳封裝，以及導孔。
想像一座小鎮。一條走線是道路：一條細細的銅帶，把電流從一個地方載到另一個地方。一個焊墊是停車格：一小塊裸露的銅，元件的接腳真正焊落在那裡。一個接腳封裝是為某一棟建築畫好的整片停車場——某個特定零件將要落腳的那一整組焊墊（外加一圈輪廓與一個名字）。而一個導孔是樓梯井：一個鍍了銅的孔，讓走線離開一層銅、在另一層上繼續走。把這四個練熟，佈局其餘的事，大半就是把它們安排得好。
接腳封裝與焊墊：真實零件落腳之處
電路圖上的一個符號是個概念——「這裡放一顆 10 k 電阻」。一個接腳封裝則是它化為實體的身軀：與真實零件接腳相符的那一組焊墊精確排列，依著它規格書裡的數字畫出來。接腳封裝還帶著一圈庭院（一道禁置邊界，讓鄰居不會撞在一起）以及一圈絲印輪廓（你在第 1 篇見過、印在板上的那幅零件卡通圖）。如果焊墊間距與零件接腳節距差了零點幾毫米，零件就坐不下去——而錯誤的接腳封裝是新手最痛的單一錯誤，因為你通常要等板子寄到了才發現。
焊墊分成兩大家族，對應零件附著的兩種方式。一個穿孔式焊墊，是一個鑽好、鍍了銅的孔，四周圍著一圈銅環；零件的金屬接腳穿過去，在另一面焊住。穿孔式零件結實、對手焊寬容，但孔所穿過的每一層都被它吃掉空間。一個表面黏著焊墊，則是板子某一面上一塊平的銅；零件就直接坐在上面，金屬端點歇在焊墊上。表面黏著零件小巧、量大時便宜，並且主宰著每一塊現代板子——代價是用手擺放很費功夫。
這裡有個會絆倒人的細微之處：同一個邏輯上的零件，存在於許多種實體封裝中。一顆 10 k 電阻可能是一根胖胖的穿孔圓柱，也可能是一顆 0805、0603、甚至只比一粒沙大一點的 0402 尺寸表面黏著晶片。它們在電路圖上是同一個值，接腳封裝卻天差地遠。所以你選的接腳封裝，必須對上你打算採購的那個確切零件——也就是你料表裡點名的那一個。先挑封裝，再放對應的接腳封裝；絕不能反過來。
走線承載電流，而寬度不是免費的
一條走線是銅，而銅雖是極佳的導體，卻不是完美的——它帶著一點電阻，由它的寬度、長度，以及那層銅有多厚所決定。銅厚以盎司計：「1 oz 銅」指的是大約 35 微米厚，是最常見的預設值。一個好用的數字是：1 oz 銅的片電阻大約是每方塊 0.5 毫歐姆，這裡的「方塊」是指任何一段長度恰等於其寬度的走線。把方塊疊起來：一條寬 0.25 mm、長 50 mm 的走線，是 50 / 0.25 = 200 個方塊，所以大約 200 times 0.5 mΩ = 100 mΩ，也就是 0.1 ohm。
那 0.1 ohm 聽起來微不足道，直到電流流過。把 0.5 A 推過去，這條走線就掉 V = I times R = 0.5 times 0.1 = 0.05 V，並且在銅本身耗散 P = I^2 times R = 0.25 times 0.1 = 0.025 W 的熱。對只載著微安培的訊號而言，這一切都不要緊，髮絲般細的走線就好。但對承載一安培以上的電源軌或接地回返而言，那道電壓降與自我發熱是真的：太細的電源走線會讓電源軌下陷並發燙，正是那種要等板子滿載才現形的故障。
Rough trace-width guide (1 oz outer copper, ~10 C rise) --------------------------------------------------------- width approx. continuous current 0.25 mm ~ 0.7 A <- fine for signals 0.5 mm ~ 1.2 A 1.0 mm ~ 2.0 A <- a typical power rail 2.0 mm ~ 3.5 A --------------------------------------------------------- inner layers carry ~half (no air to cool them) higher copper weight (2 oz) carries more bigger allowed temp rise carries more THESE ARE ESTIMATES - use an IPC-2221 calculator to be sure
- 找出這條走線必須承載的最壞情況連續電流——從零件規格書或你自己的功率預算裡讀出來，別用猜的。
- 決定你允許多少溫升（10 C 是常見而保守的目標），以及你的銅厚（除非你特別要求，否則就是 1 oz）。
- 從圖表或一個 IPC-2221 計算器讀出寬度。上面的表足以起步；最終的數字要信賴計算器。
- 現在用 V = I times R 檢查走線全長上的電壓降。發熱可能沒問題，電壓降卻不行——一條又長又細的 3.3 V 電源軌，可能在還沒抵達遠端晶片之前就掉太多。
- 往上取整以留餘裕。銅很便宜、空間通常也有；一條比最小值寬一級的電源走線是誠實的保險，也就是前面幾階學過的降額習慣。
導孔與層面：用上每一層樓
一塊雙層或多層板是一份三明治：銅層被一片片絕緣的 FR-4 隔開（第 1 篇的疊層）。一個導孔就是這些樓層之間的電梯——一個鑽好的小孔，孔壁鍍上銅，把它所碰到的各層在電氣上接起來。有了導孔，一條在頂層撞上塞車的走線，可以鑽下去、在淨空的底層橫越過去，再冒上來收尾。在一塊多層板上，正是這份自由，才讓密集的設計根本佈得起線。
一旦你能在層與層之間移動，就不再只用細瘦的道路思考。把一層的一整塊區域用實心銅淹滿，你就有了覆銅；把一整層幾乎全數讓給某一個網路，你就有了一個層面——一個接地層或一個電源層。一個層面給每一顆晶片一條又粗、又近、又低阻抗的路徑回到地、或上到電源，而不是一條又長又細的走線。這就是為什麼一顆直接縫進接地層的去耦電容效果這麼好，也正是下一篇的核心。
不過要誠實：導孔不是免費的。每一個都添上一點電阻與一點電感、佔掉空間，並在它穿過的任何層面上打一個洞（這可能切斷你正倚賴的某條回返路徑）。一個導孔輕鬆載得了一個訊號，但一條大電流的電源軌會想要好幾個導孔並聯，而一顆發燙的零件會把熱沿著一叢散熱導孔往下倒進內層的層面、或下方的一塊散熱片。導孔是工具，不是彩帶——需要多少用多少，不多用。
佈局本身就是一個電路元件
這裡是這整一階誠實的核心。每一條走線同時也悄悄是一顆微小的電阻、一顆微小的電感，以及一顆相對於鄰居的微小電容——它的寄生。在直流與低速時，你大可不理它們，銅就只是「導線」。但把頻率推高，銅的形狀開始變得和零件的值一樣要緊：一道夠快的邊緣，會把一條走線看成一條帶著自身特性阻抗的受控阻抗傳輸線，而那裡一旦不匹配，就會把一部分訊號當作反射彈回來——這是交流/射頻那一階、以及本階下一篇的主題。同一張在 1 kHz 下沒問題的圖，在 100 MHz 下可能鈴振、行為失常。
正是這一個真相，孕育了每一個佈局的反射動作。讓電流迴路保持小，因為迴路面積就是電感。把每一顆去耦電容擺在它晶片的接腳上，好讓那道快速電流永遠不必走遠。讓吵雜的回返與安靜的回返分開。在快速的網路上守住受控阻抗。在任何會發熱的東西底下倒上厚銅、縫上散熱導孔。這些電路圖一個也定不了——同一份網表交給兩位工程師，純粹在佈局上，就能產出一塊能動的板和一塊不能動的板。銅不是接線的事後補充；它是一個你親手設計的元件。