PCB元器件擺放的小技巧分享

PCB設計中有非常多關于布線線寬、布線疊層、原理圖等相關的技術規(guī)范。

事實上，關于元器件擺放限制很少，但這并不意味著你可以為所欲為。分享十條PCB元器件擺放小建議給電子設計初學者。

為什么元器件擺放那么重要？

PCB設計開始時，費盡心思精心擺放器件可以起到事半功倍的效果，也有利于提高PCB的電氣特性。被用心設計的電路板很容易吸引眼球，整潔、美觀。

在器件擺放完之后，使用電路板設計軟件中的自動布線進行布線，查看自動布線后的電路通率，可以幫你判斷是否你的電路板元器件擺放是否合適。

PCB元器件擺放的小技巧如下。

弄清電路板物理限制

擺放元器件之前，首先需要確切知道電路板的安裝孔、邊緣接插件的位置以及電路板的機械尺寸限制。 因為這些因素影響你的電路板的尺寸和外形。曾見過某位設計的電路板無法裝進電路板固定區(qū)域，只好重新設計?？梢杂幸鈱δ切C械限制（安裝孔、電路外輪廓）設置一個清空區(qū)，這樣你就可以放心在允許范圍內進行創(chuàng)作了。

弄清電路板制作工藝

同樣，在放置電路元器件之前，你最好從電路生產商那兒弄清幾個關鍵信息：

電路的組裝工藝和測試流程

是否需要對PCB V型切槽預留空間

元器件焊接工藝：是波峰焊、分區(qū)焊接還是手工焊接

電路板制作工藝將會影響元器件之間對空隙大小的需求。

如果你的電路板將來會在流水線上被焊接，你就需要在電路板邊緣額外留出空間（大于20mil）用于電路板固定在傳送帶上。電路板上額外的固定板，它在電路板焊接完之后將會被掰掉。

mil（中文譯音：密耳），即千分之一英寸，等于0.0254mm（毫米）。

一般用來標明絲、線的直徑或按頁出售的材料的厚度。

常用直徑尺寸的密爾與毫米換算如下：

1.0mil = 0.025mm

1.2mil = 0.030mm

1.25mil = 0.032mm

給集成芯片留下空間

在布置任何元器件的時候，都需要盡可能在它們之間留下至少350mil的距離，對于引腳多的芯片，留的空間需要更大。

現(xiàn)在的芯片引腳原來越多，越來越密。如果集成芯片相距過于親密，就會有很大可能無法將它們的引線輕松的引出布線，往往是越到后來布線越難。

比如這種BGA封裝的芯片引腳那么密集。如果在它周圍不預留下足夠的空間后面會很艱難。

相同器件方向一致

對于相同的器件盡可能讓他們排好隊，保持一致的隊形。這樣做主要為了便于后期電路板的組裝、檢查和測試，尤其對表面封裝的器件在波峰焊接過程中，電路板勻速經過融化焊錫波峰，均勻擺放的器件加熱過程均勻，可以保證焊點一致性高。

減少引線交叉

通過調整器件位置和方向，減少引線交叉。

現(xiàn)在很多PCB設計軟件都會提供一種功能，比如下圖就顯示了原理圖中所有器件管腳之間的連接關系，通過圖中細的灰色直線表示。這種線被稱為ratsnest:y飛線，預拉線。如下圖，是顯示飛線的PCB界面。

通過改變器件的位置和方向，盡量減少器件之間引線交叉，可以為后面布線節(jié)省大量的精力。

先擺放電路邊緣器件

對于因受機械限制而無法任意移動的器件要先進行擺放，比如電路板上的外部接插件、開關、USB端口等等。

計算機主板上的外圍接口器件位置是與機箱設計緊密相關的，它們的位置需要預先確定下來，不容更改。

避免器件之間沖突

最好在所有器件之間保持40mil（1mm）的距離。避免在之后電路制作過程中，在焊盤之間產生短路故障。另外，緊密擺放也會增加布線難度。在放置過孔的時候也要避免過于密集。這些小圓孔將來也可能裸露出銅皮，造成電路板短路。

將器件盡量放在同一面

如果你設計兩層電路板，最常見的建議就是將器件擺放在同一面。這是為了后期電路板制作時少費力氣。通常情況下電路板上的器件是通過自動器件擺放機器完成，器件只在一面，生產PCB過程只需要一遍即可，降低生產成本。

保持芯片管腳和器件極性一致

每個集成芯片都有標志給出管腳1的起始位置。對于芯片的管腳1所在的方位，或者有極性的器件，比如電容、二極管、三極管、LED等，方向保持一致，也會給電路板制作帶來方便。

當你要焊接的電路板上的元器件極性和方向非?；靵y，成功焊接的難度可想而知，或許你要小心翼翼，一個個確認方向。

如下圖中，通常集成芯片封裝上會有小點表示管腳1的位置。保持所有芯片的方向一致便于你焊接和檢查。

器件位置與原理圖上相似

在擺放元器件時，按照原理圖上的位置關系進行擺放。

實際上在設計原理圖的時候就已經優(yōu)化了器件之間的位置關系，使得連線最短、交叉最少。在后期手工布線的時候，原理圖也會幫你選擇合理的最短路徑來布線。

總結

好的PCB設計始于元器件布局，當作藝術品來設計，堅持把精力放在器件的合理擺放上，這也許是PCB設計中最值得全力以赴的事情。

審核編輯 ：李倩