一文搞定PCB元器件的布局布線

PCB設(shè)計(jì)90%在器件布局，10%在布線，如果PCB設(shè)計(jì)得好，可以起到事半功倍的效果，也可以提高PCB的電氣特性。

比如若想要提高工作效率，則需要注意走線的空間，防止因空間不足而重新走線;或者不想在焊板時(shí)發(fā)現(xiàn)無法焊接，則需要注意元器件之間的擺放位置和考慮板邊距離等因素;以及如果想要一塊看上去好看又好調(diào)試的PCB板，就更加需要注重PCB的整體布局問題。這些都要提前做好規(guī)劃，才能使PCB板達(dá)到對(duì)稱、整潔、美觀的效果。

當(dāng)然，同一個(gè)電路圖，100個(gè)電子工程師會(huì)有1000種布線方案，因?yàn)樵O(shè)計(jì)電路板也是藝術(shù)創(chuàng)作的一個(gè)過程，不同的人眼中也有不同的美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，所以我們不定義固定的PCB布局走線標(biāo)準(zhǔn)，但是給大家提供一個(gè)基本的思路，設(shè)計(jì)者們可以根據(jù)這些，設(shè)計(jì)出自己心中最美的PCB板。

PCB布局的技巧

1、弄清電路板物理限制

擺放元器件之前，先確定電路板的安裝孔、邊緣接插件的位置以及電路板的機(jī)械尺寸限制。

2、弄清電路板制作工藝

電路的組裝工藝和測(cè)試流程、是否需要對(duì)PCB V型切槽預(yù)留空間、元器件焊接工藝等。

3、給集成芯片留下喘氣空間

擺放元器件時(shí)，盡可能在它們之間留下至少350mil的距離，對(duì)于引腳多的芯片，留的空間需要更大。

4、相同器件方向一致

對(duì)于相同的器件，盡可能保持一致隊(duì)形。便于后期電路板的組裝、檢查和測(cè)試，且保證焊點(diǎn)一致高。

5、減少引線交叉

通過調(diào)整器件位置和方向，減少引線交叉?？梢詾楹竺娌季€節(jié)省大量的精力。

6、先擺放電路邊緣器件

對(duì)于因受機(jī)械限制而無法任意移動(dòng)的器件，要先進(jìn)行擺放，比如電路板上的外部接插件、開關(guān)、USB端口等。

7、避免器件之間沖突

絕對(duì)避免為了在小的電路板中布線而將器件的焊盤重疊共用，或使得器件邊緣重疊，最好在所有器件之間保持40mil的距離。

8、將器件盡量放在同一面

電路板上的器件是通過自動(dòng)器件擺放機(jī)器完成，器件只在一面，生產(chǎn)PCB過程只需要一遍即可，否則就需要兩次器件擺放，浪費(fèi)生產(chǎn)時(shí)間也浪費(fèi)成本。

9、保持芯片管腳和器件極性一致

電路板上元器件的極性和方向凌亂的話，對(duì)于成功焊接電路板有阻礙。

10、器件位置與原理圖上相似

設(shè)計(jì)原理圖時(shí)，就已經(jīng)優(yōu)化了器件之間的位置關(guān)系(連線最短、交叉最少)，所以按照原理圖上器件位置來擺放PCB器件會(huì)更合理。

PCB布線的規(guī)則

1、走線的方向控制規(guī)則

即相鄰層的走線方向成正交結(jié)構(gòu)。避免將不同的信號(hào)線在相鄰層走成同一方向，以減少不必要的層間竄擾;當(dāng)由于板結(jié)構(gòu)限制(如某些背板)難以避免出現(xiàn)該情況，特別是信號(hào)速率較高時(shí)，應(yīng)考慮用地平面隔離各布線層，用地信號(hào)線隔離各信號(hào)線。

2、走線的開環(huán)檢查規(guī)則

一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線(Dangling Line)， 主要是為了避免產(chǎn)生"天線效應(yīng)"，減少不必要的干擾輻射和接受，否則可能帶來不可預(yù)知的結(jié)果。

3、阻抗匹配檢查規(guī)則

同一網(wǎng)絡(luò)的布線寬度應(yīng)保持一致，線寬的變化會(huì)造成線路特性阻抗的不均勻，當(dāng)傳輸?shù)乃俣容^高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量避免這種情況。

4、走線長(zhǎng)度控制規(guī)則

即短線規(guī)則，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量讓布線長(zhǎng)度盡量短，以減少由于走線過長(zhǎng)帶來的干擾問題，特別是一些重要信號(hào)線，如時(shí)鐘線，務(wù)必將其振蕩器放在離器件很近的地方。

5、倒角規(guī)則

PCB設(shè)計(jì)中應(yīng)避免產(chǎn)生銳角和直角， 產(chǎn)生不必要的輻射，同時(shí)工藝性能也不好。

6、器件去耦規(guī)則

在印制版上增加必要的去耦電容，濾除電源上的干擾信號(hào)，使電源信號(hào)穩(wěn)定。

7、地線回路規(guī)則

環(huán)路最小規(guī)則，即信號(hào)線與其回路構(gòu)成的環(huán)面積要盡可能小，環(huán)面積越小，對(duì)外的輻射越少，接收外界的干擾也越小。

8、電源與地線層的完整性規(guī)則

對(duì)于導(dǎo)通孔密集的區(qū)域，要注意避免孔在電源和地層的挖空區(qū)域相互連接，形成對(duì)平面層的分割，從而破壞平面層的完整性，并進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)線在地層的回路面積增大。

9、屏蔽保護(hù)

對(duì)應(yīng)地線回路規(guī)則，實(shí)際上也是為了盡量減小信號(hào)的回路面積，多見于一些比較重要的信號(hào)，如時(shí)鐘信號(hào)，同步信號(hào)。

10、走線閉環(huán)檢查規(guī)則

防止信號(hào)線在不同層間形成自環(huán)。在多層板設(shè)計(jì)中容易發(fā)生此類問題， 自環(huán)將引起輻射干擾。

11、孤立銅區(qū)控制規(guī)則

孤立銅區(qū)的出現(xiàn)， 將帶來一些不可預(yù)知的問題， 因此將孤立銅區(qū)與別的信號(hào)相接， 有助于改善信號(hào)質(zhì)量，通常是將孤立銅區(qū)接地或刪除。

華秋電路作為國(guó)內(nèi)高可靠的多層板制造商，不僅能生產(chǎn)高至32層的PCB硬板，還提供高品質(zhì)FPC制造服務(wù)。無論是單層/雙面/多層(高至6層)FPC，華秋均能制造生產(chǎn)。此外，華秋還能提供高難度的軟硬結(jié)合板和包含盲埋孔的HDI型軟硬結(jié)合板(高至20層)，滿足市場(chǎng)多元化的需求。

審核編輯黃宇