電路設(shè)計(jì)布局布線的經(jīng)驗(yàn)與技巧_印刷電路板設(shè)計(jì)的主要步驟

1.元件排列規(guī)則

1).在通常條件下,所有的元件均應(yīng)布置在印制電路的同一面上，只有在頂層元件過密時(shí)，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。

2).在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。

3).某元器件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電位差，應(yīng)加大它們的距離，以免因放電、擊穿而引起意外短路。

4).帶高電壓的元件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。

5).位于板邊緣的元件，離板邊緣至少有2個(gè)板厚的距離

6).元件在整個(gè)板面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。

2.按照信號(hào)走向布局原則

1).通常按照信號(hào)的流程逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置，以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。

2).元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通，使信號(hào)盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下，信號(hào)的流向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。

3.防止電磁干擾

1).對輻射電磁場較強(qiáng)的元件，以及對電磁感應(yīng)較靈敏的元件，應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線交叉。

2).盡量避免高低電壓器件相互混雜、強(qiáng)弱信號(hào)的器件交錯(cuò)在一起。

3).對于會(huì)產(chǎn)生磁場的元件，如變壓器、揚(yáng)聲器、電感等，布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線對印制導(dǎo)線的切割，相鄰元件磁場方向應(yīng)相互垂直，減少彼此之間的耦合。

4).對干擾源進(jìn)行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)有良好的接地。

5).在高頻工作的電路，要考慮元件之間的分布參數(shù)的影響 。

4. 抑制熱干擾

1).對于發(fā)熱元件，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置，必要時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對鄰近元件的影響。

2).一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開一定距離。

3).熱敏元件應(yīng)緊貼被測元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，以免受到其它發(fā)熱功當(dāng)量元件影響，引起誤動(dòng)作。

4).雙面放置元件時(shí)，底層一般不放置發(fā)熱元件。

5.可調(diào)元件的布局

對于電位器、可變電容器、可調(diào)電感線圈或微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)；若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，則應(yīng)放置在印制電路板于調(diào)節(jié)的地方。

印刷電路板的設(shè)計(jì) SMT線路板是表面貼裝設(shè)計(jì)中不可缺少的組成之一。SMT線路板是電子產(chǎn)品中電路元件與器件的支撐件，它實(shí)現(xiàn)了電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術(shù)發(fā)展，pcb板的體積越來越小，密度也越來越高，并且PCB板層不斷地增加，因此，要求PCB在整體布局、抗干擾能力、工藝上和可制造性上要求越來越高。

印刷電路板設(shè)計(jì)的主要步驟；

1：繪制原理圖。

2：元件庫的創(chuàng)建。

3：建立原理圖與印制板上元件的網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系。

4：布線和布局。

5：創(chuàng)建印制板生產(chǎn)使用數(shù)據(jù)和貼裝生產(chǎn)使用數(shù)據(jù)。

PCB上的元件位置和外形確定后，再考慮PCB的布線。

一、有了元件的位置，根據(jù)元件位置進(jìn)行布線，印制板上的走線盡可能短是一個(gè)原則。走線短，占用通道和面積都小，這樣直通率會(huì)高一些。在PCB板上的輸入端和輸出端的導(dǎo)線應(yīng)盡量避開相鄰平行，最好在二線間放有地線。以免發(fā)生電路反饋藕合。印制板如果為多層板，每個(gè)層的信號(hào)線走線方向與相鄰板層的走線方向要不同。對于一些重要的信號(hào)線應(yīng)和線路設(shè)計(jì)人員達(dá)成一致意見，特別差分信號(hào)線，應(yīng)該成對地走線，盡力使它們平行、靠近一些，并且長短相差不大。PCB板上所有元件盡量減少和縮短元器件之間的引線和連接，PCB板中的導(dǎo)線最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣層基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm，寬度為1-1.5mm時(shí)，通過2A的電流，溫度不會(huì)高于3度。導(dǎo)線寬度1.5mm時(shí)可滿足要求，對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選用0.02-0.03mm。當(dāng)然，只要允許，我們盡可能的用寬線，特別是PCB板上的電源線和地線，導(dǎo)線的最小間距主要是由最不壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于一些集成電路（IC）以工藝角度考慮可使間距小于5-8mm。印制導(dǎo)線的彎曲處一般用圓弧最小，避免使用小于90度彎的走線。而直角和夾角在高頻電路中會(huì)影響電性能，總之，印制板的布線要均勻，疏密適當(dāng)，一致性好。電路中盡量避開使用大面積銅箔，否則，在使用過程中時(shí)間過長產(chǎn)生熱量時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如必須使用大面積銅箔時(shí)，可采用柵格狀導(dǎo)線。導(dǎo)線的端口則是焊盤。焊盤中心孔要比器件引線直徑大一些。焊盤太大在焊接中易形成虛焊，焊盤外徑D一般不小于（d＋1.2）mm，其中d為孔徑，對于一些密度比較大的元件的焊盤最小直徑可?。╠+1.0）mm，焊盤設(shè)計(jì)完成后，要在印制板的焊盤周圍畫上器件的外形框，同時(shí)標(biāo)注文字和字符。一般文字或外框的高度應(yīng)該在0.9mm左右，線寬應(yīng)該在0.2mm左右。并且標(biāo)注文字和字符等線不要壓在焊盤上。如果為雙層板，則底層字符應(yīng)該鏡像標(biāo)注。

二、為了使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品更好有效地工作，PCB在設(shè)計(jì)中不得不考慮它的抗干擾能力，并且與具體的電路有著密切的關(guān)系。

線路板中的電源線、地線等設(shè)計(jì)尤為重要，根據(jù)不同的電路板流過電流的大小，盡量加大電源線的寬度，從而來減小環(huán)路電阻，同時(shí)電源線與地線走向以及數(shù)據(jù)傳送方向保持一致。有助于電路的抗噪聲能力的增強(qiáng)。PCB上即有邏輯電路又有線性電路，使它們盡量分開，低頻電路可采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線可把部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地，高頻電路采用多點(diǎn)串連接地。地線應(yīng)短而粗，對于高頻元件周圍可采用柵格大面積地箔，地線應(yīng)盡量加粗，如果地線很細(xì)的導(dǎo)線，接地電位隨電流的變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)加粗接地線，使其能達(dá)到三位于電路板上的允許電流。如果設(shè)計(jì)上允許可以使接地線在2-3mm以上的直徑寬度，在數(shù)字電路中，其接地線路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。PCB的設(shè)計(jì)中一般常規(guī)在印制板的關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/電容/" target="_blank">電容。在電源入端跨線接10-100uF的電解電容，一般在20-30管腳的集成電路芯片的電源管腳附近，都應(yīng)布置一個(gè)0.01PF的磁片電容，對于較大的芯片，電源引腳會(huì)有幾個(gè)，最好在它們附近都加一個(gè)退藕電容，超過200腳的芯片，則在它四邊上都加上至少二個(gè)退藕電容。如果空隙不足，也可4-8個(gè)芯片布置一個(gè)1-10PF鉭電容，對于抗干擾能力弱、關(guān)斷電源變化大的元件應(yīng)在該元件的電源線和地線之間直接接入退藕電容，以上無論那種接入電容的引線不易過長。

三、線路板的元件和線路設(shè)計(jì)完成后，接上來要考慮它的工藝設(shè)計(jì)，目的將各種不良因素消滅在生產(chǎn)開始之前，同時(shí)又要兼顧線路板的可制造性，以便生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和批量進(jìn)行生產(chǎn)。

前面在說元件得定位及布線時(shí)已經(jīng)把線路板的工藝方面涉及到一些。線路板的工藝設(shè)計(jì)主要是把我們設(shè)計(jì)出的線路板與元件通過SMT生產(chǎn)線有機(jī)的組裝在一起，從而實(shí)現(xiàn)良好電氣連接達(dá)到我們設(shè)計(jì)產(chǎn)品的位置布局。焊盤設(shè)計(jì)，布線以抗干擾性等還要考慮我們設(shè)計(jì)出的板子是不是便于生產(chǎn)，能不能用現(xiàn)代組裝技術(shù)－SMT技術(shù)進(jìn)行組裝，同時(shí)要在生產(chǎn)中達(dá)到不讓產(chǎn)生不良品的條件產(chǎn)生設(shè)計(jì)高度。具體有以下幾個(gè)方面：

1：不同的SMT生產(chǎn)線有各自不同的生產(chǎn)條件，但就PCB的大小，pcb的單板尺寸不小于200*150mm。如果長邊過小可以采用拼版，同時(shí)長與寬之比為3：2或4：3電路板面尺寸大于200×150mm時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。

2：當(dāng)電路板尺寸過小，對于SMT整線生產(chǎn)工藝很難，更不易于批量生產(chǎn)，最好方法采用拼板形式，就是根據(jù)單板尺寸，把2塊、4塊、6塊等單板組合到一起，構(gòu)成一個(gè)適合批量生產(chǎn)的整板，整板尺寸要適合可貼范圍大小。

3：為了適應(yīng)生產(chǎn)線的貼裝，單板要留有3-5mm的范圍不放任何元件，拼板留有3-8mm的工藝邊，工藝邊與PCB的連接有三種形式：A無搭邊，有分離槽，B有搭邊，又有分離槽，C有搭邊，無分離槽。設(shè)有沖裁用工藝搭國。根據(jù)PCB板的外形，有途等適用不同的拼板形式。對PCB的工藝邊根據(jù)不同機(jī)型的定位方式不同，有的要在工藝邊上設(shè)有定位孔，孔的直徑在4-5厘米，相對比而言，要比邊定位精度高，因此有定位孔定位的機(jī)型在進(jìn)行PCB加工時(shí)，要設(shè)有定位孔，并且孔設(shè)計(jì)的要標(biāo)準(zhǔn)，以免給生產(chǎn)帶來不便。

4：為了更好的定位和實(shí)現(xiàn)更高的貼裝精度，要為PCB設(shè)上基準(zhǔn)點(diǎn)，有無基準(zhǔn)點(diǎn)和設(shè)的好與壞直接影響到SMT生產(chǎn)線的批量生產(chǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的外形可為方形、圓形、三角形等。并且直徑大約在1-2mm范圍之內(nèi)，在基準(zhǔn)點(diǎn)的周圍要在3-5mm的范圍之內(nèi)，不放任何元件和引線。同時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)要光滑、平整，不要任何污染。基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)不要太靠近板邊，要有3-5mm的距離。

5：從整體生產(chǎn)工藝來說，其板的外形最好為距形，特別對于波峰焊。采用矩形便于傳送。如果PCB板有缺槽要用工藝邊的形式補(bǔ)齊缺槽，對于單一的SMT板允許有缺槽。但缺槽不易過大應(yīng)小于有邊長長度的1/3