PCB设计心得

罗小群

PCB设计心得体会 PCB板框设计 1、物理板框的设计-定要注意尺寸精确，避免安装出现麻烦，确保能够将电路板顺利 安装进机箱，外壳,插槽等. 2、拐角的地方(例如矩形板的四个角)最好使用圆角。-方面避免直角，尖角刮伤 人，另一方面圆角可以减轻应力作用，减少PCB板因各种原因出现断裂的情况。 3、在布局前应确定好各种安装孔(例如螺丝孔)及各种开口，开槽。- 般来说，孔与P CB板边缘的距离至少大于孔的直径。 4、当电路板的面积大于200x150mm时，应重视该板所受的机械强度。从美学角度来 看，电路板的最佳形状为矩形。宽和长之比最好是黄金比值0、618 (黄齔值的应用也是很广的)。实际应用时可取宽和长为2: 3或3: 4等。 5、结合产品设计要求(尤其是批量生产)，综合考虑PCB板的尺寸大小。尺寸过大，印 刷铜线过长，阻抗增加，抗噪声能力下降;尺寸过小，散热不好，线距不好*，相邻导线容易干扰。 6、- 般来说,板框的规划是在KeepOutLayer层进行。二、PCB板布局设计 元件布置是否合理对整板的寿命,稳定性，易用性及布线都有很大的影响，是设计出优 秀PCB板的前提。不同的板的布局各有其要求和特点，但当中不乏-些通用的规则， 技巧。。 1、元件的放置顺序 ①-般来说，首先放置与整板的结构紧密相关的且固定位置的元件。比如常见的电源插 座，开关，指示灯，各种有特殊位置要求的接口(连接件之类)，继电器等，并且不要与PCB板中的开孔，开槽相冲突，位置要正确。放置好后，最好用软件的锁定功能将其固定。②接着放置 ②-体积大的元件和核心元件以及一些特殊的元件。例如变压器等大元件，集成电路，处理器等核心 ③-C元件，发热元件等。这些元件会随着布线的考虑有所移动，因此是大致的放置，更不用锁定。 ④-最后放置小元件。例如阻容元件，辅助小IC等。 ⑤-2、注意点 ⑥-①原则上所有元件都应该放置在距离板边缘3mm以上的地方。尤其在大批量生产时的流 ⑦-水线插件和波峰焊，此举是要提供给导轨槽使用的，同时可以防止外形切割加工时引起边缘部分缺损。②要重视散热问题。 ⑧-对于一些大功率的电路，应该将其发热严重的元件(如功率管，高功率变压器等)尽量 ⑨-分布在板的边缘，便于热量散发，不要过于集中在一个地方。总之要适当，尤其在一些精密的模拟系统中，发热器件产生的温度场对一些放大电路的影响是严重的。除了保证有足够的散热措施 ⑩-外，一些功率超大的部分建议做成一个单独的模块，并作好隔热措施，避免影响后续信号处理电 ⑪-路。还有一点，电解电容不要离热源太近，以免电解液过早老化，寿命剧减。热敏元件切忌靠近 ⑫-热源!③注意元件的重量问题。对于一些较重的元件，建议设计成用支架固定，然后焊接。一些又大又重且发热多的元件，不应直接安装在PCB板上，而应考虑安装在机箱底版上。 ⑬-④重视PCB板上高压元件或导线的间距。 ⑭-若要设计的电路板上同时存在高压电路和低压电路，则器件之间或导线之间就可能存在较高的电位差。此时应将它们分开放置，加大导线的间距，以免放电引起意外短路。还应注意带 ⑮-高压的器件应布置在人手不易触及的地方。 ⑯-⑤摆放元件时，注意焊盘不要重叠，或相碰，避免短路。还有，焊盘重叠放置，在钻孔时会在一处地方多次钻孔，易导致钻头断裂，焊盘和导线都有损伤。 ⑰-注意元件摆放不要与定位孔，固定支架等有空间冲突。元件应与定位孔，固定支架等 ⑱-保持适当的距离，空间，避免安装冲突。⑦注意电路中用于调节的器件(例如电位器，可调电容 ⑲-器，微动，拨动开关等)。在布局时应充分结合整机结构要求来布置:若只在机内调节，则应放 ⑳-置在方便调节的地方;若是机外面板调节，则应配合面板旋钮的位置来布局。 21-3、布局技巧 22-①对照、结合原理图，以每个功能电路的核心元件(通常是IC芯片)为中心，其他阻容 23-元件等围绕它展开布局。元件应均匀、整齐、 24-紧凑地布置，不仅要考虑整齐有序，更要注重稍候布线的优美流畅性。②按照电路的流 25-程合理布置各子功能电路，使信号流畅，并使信号尽可能保持一致的方向。 26-③尽量缩短相关元件之间的连线距离，特别是高频元件间的连线距离，减少它们的分布 27-参数。例如振荡电路元件应尽可能靠近。④一般尽可能使元件*行对齐排列，避免横七竖八。这样 28-不但美观，而且便于安装焊接，批量生产。 29-⑤输入和输出元件应当尽量远离。容易相互干扰的元件不能挨得太近。 30-⑥合理区分模拟电路部分，数字电路部分，噪声产生严重的部分(如继电器火花，大电 31-流、高压的开关)。设法优化调整它们的位置，使相互间的信号耦合最小，减少电磁干扰。例如 32-尽可能让电机、继电器与**的单片机远离。 33-⑦强信号与弱信号，交流信号与直流信号要分开设置隔离。⑧在布线前应检查确定好各 34-类元件的焊盘大小。若在布完线后，再修改焊盘的大小，则极易引起焊盘与导线或焊盘与焊盘的间距问题，严重时造成短路! 三板布线设计 1、注意点 ①输入和输出的导线应避免相邻、*行，以免发生回授，产生反馈耦合。可以的话应加地 线隔离。 ②布线时尽量走短、直的线，特别是数字电路高频信号线，应尽可能的短且粗，以减少 导线的阻抗。 ③遇到需要拐角时，高压及高频线应使用135度的拐角或圆角，杜绝少于90度的尖锐拐 角。90度的拐角也尽量不使用，这在高频高密度情况下更要关注，这些都为了减少高频信号对外的辐射和耦合。④相邻两层的布线要避免*行，以免容易形成实际意义上的`电容而产生寄生耦合。例如双面板的两面布线宜相互垂直，斜交或弯曲走线。 ⑤数据线尽可能宽一点(特别是单片机系统)，以减少导线的阻抗。数据线的宽度至少 不小于12mil(0、3mm)，可以的话，采用18至20mil(0。46至0、5mm)的宽度就更为理想。 ⑥注意元件布线过程中，过孔使用越少越好。数据表明，一个过孔带来约0、5pF的分布 电容，减少过孔数量能显著提高速度。 ⑦同类的地址线或数据线，走线的长度差异不要太大，否则短的线要人为弯曲加长走 线，补偿长度的差异。 2、布线技巧 ①良好的布局对自动布线的布通率大有益处。根据实际设计要求预设好布线的规则(例如走线拓扑，过孔大小，线距等等)，然后先进行探索式布线，把短线快速连接好，可以利用交互式布线，把要求严格的线进行布线。接着进行迷宫式布线，把剩余的线全局不好，再进行全局 路径优化，可以断开已布的线重新再布。 ②电源线和地线应尽量加宽，不要嫌大，最好地线比电源线宽，其关系是:地线>电源 线>信号线