1、元器件布局

布局是按照電原理圖的要求和元器件的外形尺寸，將元器件均勻整齊地布置在PCB上，并能滿足整機的機械和電氣性能要求。布局合理與否不僅影響PCB組裝件和整機的性能及可靠性，而且也影響PCB及其組裝件加工和維修的難易程度，所以布局時盡量做到以下幾點:

• 元器件分布均勻，同一單元電路的元器件應(yīng)相對集中排列，以便于調(diào)試和維修；
  

• 有相互連線的元器件應(yīng)相對靠近排列，以利于提高布線密度和保證走線距離最短；

• 對熱敏感的元器件，布置時應(yīng)遠離發(fā)熱量大的元器件；

• 相互可能有電磁干擾的元器件，應(yīng)采取屏蔽或隔離措施。

2、布線規(guī)則

布線是按照電原理圖、導(dǎo)線表以及需要的導(dǎo)線寬度與間距布設(shè)印制導(dǎo)線，布線一般應(yīng)遵守如下規(guī)則:

• 在滿足使用要求的前提下，布線可簡時不繁選擇布線方式的順序為單層一雙層→多層。

• 兩個連接盤之間的導(dǎo)線布設(shè)盡量短，敏感的信號、小信號先走，以減少小信號的延遲與干擾。模擬電路的輸入線旁應(yīng)布設(shè)接地線屏蔽；同一層導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)分布均勻；各層上的導(dǎo)電面積要相對均衡，以防板子翹曲。

• 信號線改變方向應(yīng)走斜線或圓滑過渡，而且曲率半徑大一些好，避免電場集中、信號反射和產(chǎn)生額外的阻抗。

• 數(shù)字電路與模擬電路在布線上應(yīng)分隔開以免互相干擾，如在同一層則應(yīng)將兩種電路的地線系統(tǒng)和電源系統(tǒng)的導(dǎo)線分開布設(shè)，不同頻率的信號線中間應(yīng)布設(shè)接地線隔開，避免發(fā)生串?dāng)_。為了測試方便，設(shè)計上應(yīng)設(shè)定必要的斷點和測試點。

• 電路元器件接地、接電源時走線要盡量短盡量近，以減少內(nèi)阻。

• 上下層走線應(yīng)互相垂直，以減少耦合，切忌上下層走線對齊或平行。

• 高速電路的多根I/O線以及差分放大器、平衡放大器等電路的IO線長度應(yīng)相等，以避免產(chǎn)生不必要的延遲或相移。

• 焊盤與較大面積導(dǎo)電區(qū)相連接時，應(yīng)采用長度不小于0.5mm的細導(dǎo)線進行熱隔離，細導(dǎo)線寬度不小于0.13mm。

• 最靠近板的邊緣的導(dǎo)線，距離印制板邊緣的距離應(yīng)大于5mm，需要時接地線可以靠近板的邊緣。如果印制板加工過程中要插入導(dǎo)軌，則導(dǎo)線距板的邊緣至少要大于導(dǎo)軌槽深的距離。

• 雙面板上的公共電源線和接地線，盡量布設(shè)在靠近板的邊緣，并且分布在板的面。多層板可在內(nèi)層設(shè)置電源層和地線層，通過金屬化孔與各層的電源線和接地線連接，內(nèi)層大面積的導(dǎo)線和電源線、地線應(yīng)設(shè)計成網(wǎng)狀，可提高多層板層間的結(jié)合力。

3、導(dǎo)線寬度

印制導(dǎo)線的寬度由導(dǎo)線的負載電流、允許的溫升和銅箔的附著力決定。一般印制板的導(dǎo)線寬度不小于0.2mm，厚度在18μm以上。導(dǎo)線越細其加工難度越大，所以在布線空間允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)選擇寬一些的導(dǎo)線，通常的設(shè)計原則如下:

• 信號線應(yīng)粗細一致，這樣有利于阻抗匹配，一般推薦線寬為0.2~0.3mm（812mil），而對于電源地線，則走線面積越大越好可以減少干擾。對高頻信號最好用地線屏蔽，可以提高傳輸效果。
  

• 在高速電路與微波電路中，規(guī)定了傳輸線的特性阻抗，此時導(dǎo)線的寬度和厚度應(yīng)滿足特性阻抗要求。

• 在大功率電路設(shè)計中，還應(yīng)考慮到電源密度此時應(yīng)考慮到線寬、厚度及線間的絕緣性能。若是內(nèi)層導(dǎo)體，允許的電流密度約為外層導(dǎo)體的一半。

4、印制導(dǎo)線間距

印制板表層導(dǎo)線間的絕緣電阻是由導(dǎo)線間距、相鄰導(dǎo)線平行段的長度、絕緣介質(zhì)（包括基材和空氣）所決定的，在布線空間允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線間距。

5、元器件的選擇

元器件的選擇應(yīng)充分考慮到PCB實際面積的需要，盡可能選用常規(guī)元器件。不可盲目地追求小尺寸的元器件，以免增加成本，IC器件應(yīng)注意引腳形狀與腳間距，對小于0.5mm腳間距的QFP應(yīng)慎重考慮，不如直接選用BGA封裝的器件。此外，對元器件的包裝形式、端電極尺寸、可焊性、器件的可靠性、溫度的承受能力如能否適應(yīng)無鉛焊接的需要）都應(yīng)考慮到。

在選擇好元器件后，必須建立好元器件數(shù)據(jù)庫，包括安裝尺寸、引腳尺寸和生產(chǎn)廠家等的有關(guān)資料。

6、PCB基材的選用

基材應(yīng)根據(jù)PCB的使用條件和機械、電氣性能要求來選擇；根據(jù)印制板結(jié)構(gòu)確定基材的覆銅箔面數(shù)（單面、雙面或多層板）；根據(jù)印制板的尺寸、單位面積承載元器件質(zhì)量，確定基材板的厚度。不同類型材料的成本相差很大，在選擇PCB基材時應(yīng)考慮下列因素:

• 電氣性能的要求；

• Tg、CTE、平整度等因素及孔金屬化的能力；

• 價格因素。

7、印制板的抗電磁干擾設(shè)計

對于外部的電磁干擾，可通過整機的屏蔽措施和改進電路的抗干擾設(shè)計來解決。對PCB組裝件本身的電磁干擾，在進行PCB布局、布線設(shè)計時，應(yīng)作以下考慮:

• 可能相互產(chǎn)生影響或干擾的元器件，在布局時應(yīng)盡量遠離或采取屏蔽措施。
  

• 不同頻率的信號線，不要相互靠近平行布線對高頻信號線，應(yīng)在其一側(cè)或兩側(cè)布設(shè)接地線進行屏蔽。

• 對于高頻、高速電路，應(yīng)盡量設(shè)計成雙面和多層印制板。雙面板的一面布設(shè)信號線，另一面可以設(shè)計成接地面；多層板中可把易受干擾的信號線布置在地線層或電源層之間；對于微波電路用的帶狀線，傳輸信號線必須布設(shè)在兩接地層之間，并對其間的介質(zhì)層厚度按需要進行計算。

• 晶體管的基極印制線和高頻信號線應(yīng)盡量設(shè)計得短，減少信號傳輸時的電磁干擾或輻射。

• 不同頻率的元器件不共用同一條接地線，不同頻率的地線和電源線應(yīng)分開布設(shè)。

• 數(shù)字電路與模擬電路不共用同一條地線在與印制板對外地線連接處可以有一個公共接點。

• 工作時電位差比較大的元器件或印制線，應(yīng)加大相互之間的距離。

8、PCB的散熱設(shè)計

隨著印制板上元器件組裝密度的提高，若不能及時有效地散熱，將會影響電路的工作參數(shù)，甚至熱量過大會使元器件失效，所以對印制板的散熱問題，設(shè)計時必須認真考慮，一般采取以下措施:

• 加大印制板上與大功率元器件接地面的銅箔面積；

• 發(fā)熱量大的元器件不貼板安裝，或外加散熱器；

• 對多層板的內(nèi)層地線應(yīng)設(shè)計成網(wǎng)狀并靠近板的邊緣；

• 選擇阻燃或耐熱型的板材。

9、PCB應(yīng)做成圓弧角

直角的PCB在傳送時容易產(chǎn)生卡板現(xiàn)象，因此在設(shè)計PCB時，要對板框做圓弧角處理，根據(jù)PCB尺寸的大小確定圓弧角的半徑。拼板和加有輔助邊的PCB在輔助邊上做圓弧角。

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