PCB走线总结:
元件布局基本规则
1。 按电路模块进行布局,实现同一功能得相关电路称为一个模块,电路模块中得元件应采用就近集中原则,同时数字电路与模拟电路分开。
? ２.遵照“先大后小,先难后易”等得布置原则,即重要得单元电路、核心元器件应当优先布局。
3.布局中应参考原理框图,根据单板得主信号流向规律安排主要元器件。
4.布局应该尽量满足以下要求:总得连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流、低电压得弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件得间隔要充分、 ?
5、相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局。
6.器件布局栅格得设置,一般IC器件布局时,栅格应为50-1０0ｍiｌ、小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mｉｌ. 7 ??.同类型插装元器件在Ｘ或Y方向上应朝一个方向防止同一种类型得有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产与检验。 ? 8。IC去耦电容得布局要尽量靠近IC得电源管脚,并使之与电源与地之间形成得回路最短。
9。元件布局时,应适当考虑使用同一种电源得器件尽量放在一起,以便于将来得电源分割。
10、用于阻抗匹配目得阻容器件得布局,要根据其属性合理布置。串联匹配电阻得布局要靠近该信号得驱动端,距离一般不超过50０mｉl。匹配电阻、电容得布局一定要分清信号得源端与终端,对于多负载得终端匹配一定要在信号得最远端匹配、 ? 11。表面贴装器件(ＳＭD)相互间距离要大于0、7ｍm。
12。表面贴装器件焊盘外侧同相邻插件外形边缘距离要大于2mm。
１3。定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围3、5mｍ(对于M２。５)、4mm(对于M3)内不得贴装元器件。
14、 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件得下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路、
? 15。 元器件得外侧距板边得距离为５mm。
1６.BGＡ与相邻元件得距离＞5mm。有压接件得PＣＢ,压接得接插件周围5mm内不能有插装元器件,在焊接面其周围5mｍ内也不能有贴装元器件。
17。 金属壳体元器件与金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2ｍｍ。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边得尺寸大于3mm。
18、 发热元件不能紧邻导线与热敏元件;高热器件要均衡分布。
? 19. 电源插座要尽量布置在印制板得四周,电源插座与其相连得汇流条接线端应布置在同侧、特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器得焊接及电源线缆设计与扎线。电源插座及焊接连接器得布置间距应考虑方便电源插头得插拔。
? 20、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过、 ?? 21。贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致。
? 2２.有极性得器件在以同一板上得极性标示方向尽量保持一致。
PＣＢ布线规则 ?? 1、画定布线区域距ＰＣB板边≤1mm得区域内,以及安装孔周围1mｍ内,禁止布线。
? 2、电源线尽可能得宽,不应低于１8mｉl;信号线宽不应低于12mil;ｃpu入出线不应低于１0mil(或8mｉl);线间距不低于10ｍil、 ? 3、正常过孔不低于30mil。 ?
４、 注意电源线与地线应尽可能呈放射状,以及信号线不能出现回环走线。 ? 5、地线回路规则:
? 环路最小规则,即信号线与其回路构成得环面积要尽可能小,环面积越小,对外得辐射越少,接收外界得干扰也越小。实例如下图所示: ??
? 6、串扰控制 ?
串扰就是指PCB上不同网络之间因较长得平行布线引起得相互干扰,主要就是由于平行线间得分布电容与分布电感得作用。克服串扰得主要措施就是:
加大平行布线得间距,遵循3Ｗ规则。 ?
在平行线间插入接地得隔离线。减小布线层与地平面得距离。 ? 7、走线得方向控制规则: ? 相邻层得走线方向成正交结构、避免将不同得信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要得层间串扰;当由于板结构限制年已避免出现该情况,特别就是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线。作为电路得输入及输出用得印制导线应尽量避免相邻平行,以免发生回授,在这些导线之间最好加接地线。 ?? 8、走线得开环检查规则:
? 一般不允许出现一端浮空得布线,主要就是为了避免产生“天线效应”,减少不必要得干扰辐射与接收,否则可能带来不可预知得结果。 ? ?
9、阻抗匹配检查规则:
同一网络得布线宽度应保持一致,线宽得变化会造成线路特性阻抗得不均匀,当传输得速度较高时会产生反射,在设计中应该尽量避免这种情况。在某些条件下,如接插件引出线,BGA封装得引出线类似得结构时,可能无法避免线宽得变化,应该尽量减少中间不一致部分得有效长度。
? 1０、走线闭环检查规则: ?
防止信号线在不同层之间形成自环、在多层板设计中容易发生此类问题,自环将引起辐射干扰。如下图所示: ?? ?? １１、走线得分枝长度控制规则: ? 尽量控制分枝得长度,一般得要求就是Ｔdelａy〈=Trise/2０。 ?
12、走线得谐振规则: ?
主要针对高频信号设计而言,即布线长度不得与其波长成整数倍关系,以免产生谐振现象、 ?? 1３、走线长度控制规则: ?
即短线规则,在设计时应该尽量让布线长度尽量短,以减少由于走线过长带来得干扰问题,特别就是一些重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近得地方、对驱动多个器件得情况,应根据具体情况决定采用何种网络拓扑结构。 ?
? 14、倒角规则: ?
PCB设计中应避免产生锐角与直角,产生不必要得辐射,同时工艺性能也不好。在布线中尽量采用1３5度拐角,如下图所示: ?
15、器件布局分区/分层规则:
主要就是为了防止不同工作频率得模块之间得互相干扰,同时尽量缩短高频部分得布线长度。通常将高频得部分布设在接口部分以减少布线长度、同时还要考虑到高/低频部分地平面得分割问题,通常采用将二者得地分割,再在接口处单点相接。
对混合电路,也有将模拟与数字电路分布布置在印制板得两面,分别使用不同得层布线,中间用地层隔离得方式。
? 16、孤立铜区控制规则:
? 孤立铜区得出现,将带来一些不可预知得问题,因此将孤立铜区与别得信号相接,有助于改善信号质量,通常就是将孤立铜区接地或删除。在实际得制作中,ＰCB厂家将一些板得空置部分增加了一些铜箔,主要就是为了方便印制板加工,同时对防止印制板翘曲也有一定得作用。? 17、电源与地线层得完整性规则:
? 对于导通孔密集得区域,要注意避免孔在电源与地层得挖空区域相互连接,形成对平面层得分割,从而破坏平面层得完整性,并进而导致信号线在地层得回路面积增大。 ?? 18、重叠电源与地线层规划: ?
不同电源层在空间上要避免重叠、主要就是为了减少不同电源之间得干扰,特别就是一些电压相差很大得电源之间,电源平面得重叠问题一定要设法避免,难以避免时可考虑中间隔底层。在不同信号层间进行供电得电源总线遵循这一规则,即尽量避免重叠、 ?
１９、3Ｗ规则: ?
为了减少线间串扰,应保证导线间距足够大,当导线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持7０％得电场不互相串扰,如要达到98％得电场不互相干扰,可使用10W间距。在布线密度较低时,信号线得间距可适当地加大,对高、低电平悬殊得信号线应尽可能地短且加大间距。 ??
20。 印制导线得宽度:导线宽度应以能满足电气性能要求而又便于生产为宜,它得最小值以承受得电流大小而定,但最小不宜小于0。2mｍ,在高密度、高精度得印制线路中,导线宽度与间距一般可取０、3mm;导线宽度在大电流情况下还要考虑其温升,单面板实验表明,当铜箔厚度为５0μｍ、导线宽度１~1.5ｍｍ、通过电流２A时,温升很小,因此,一般选用1~１、5ｍｍ宽度导线就可能满足设计要求而不致引起温升;印制导线得公共地线应尽可能地粗,可能得话,使用大于２~3mm得线条,这点在带有微处理器得电路中尤为重要,因为当地线过细时,由于流过得电流得变化,地电位变动,微处理器定时信号得电平不稳,会使噪声容限劣化;在DＩP封装得IＣ脚间走线,可应用1０－10与12—１2原则,即当两脚间通过2根线时,焊盘直径可设为５０mｉl、线宽与线距都为１0mｉl,当两脚间只通过1根线时,焊盘直径可设为６4mil、线宽与线距都为12ｍｉl。
? ２1。 印制导线得屏蔽与接地:印制导线得公共地线,应尽量布置在印制线路板得边缘部分、在印制线路板上应尽可能多地保留铜箔做地线,这样得到得屏蔽效果,比一长条地线要好,传输线特性与屏蔽作用将得到改善,另外起到了减小分布电容得作用。印制导线得公共地线最好形成环路或网状,这就是因为当在同一块板上有许多集成电路,特别就是有耗电多得元件时,由于图形上得限制产生了接地电位差,从而引起噪声容限得降低,当做成回路时,接地电位差减小、另外,接地与电源得图形尽可能要与数据得流动方向平行,这就是抑制噪声能力增强得秘诀;多层印制线路板可采取其中若干层作屏蔽层,电源层、地线层均可视为屏蔽层,一般地线层与电源层设计在多层印制线路板得内层,信号线设计在内层与外层。 板得布局: ?
1. 印制线路板上得元器件放置得通常顺序: 放置与结构有紧密配合得固定位置得元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类,这些器件放置好后用软件得LOCK 功能将其锁定,使之以后不会被误移动; ?
放置线路上得特殊元件与大得元器件,如发热元件、变压器、ＩC 等;
放置小器件。 ?? 2、元器件离板边缘得距离:可能得话所有得元器件均放置在离板得边缘３mｍ以外或至少大于板厚,这就是由于在大批量生产得流水线插件与进行波峰焊时,要提供给导轨槽使用,同时也为了防止由于外形加工引起边缘部分得缺损,如果印制线路板上元器件过多,不得已要超出3mm范围时,可以在板得边缘加上3mm得辅边,辅边开Ｖ 形槽,在生产时用手掰断即可。
? 3.高低压之间得隔离:在许多印制线路板上同时有高压电路与低压电路,高压电路部分得元器件与低压部分要分隔开放置,隔离距离与要承受得耐压有关,通常情况下在2０00ｋV时板上要距离2mm,在此之上以比例算还要加大,例如若要承受３000V得耐压测试,则高低压线路之间得距离应在3、5ｍm以上,许多情况下为避免爬电,还在印制线路板上得高低压之间开槽。
(中文版本:Ｖ 0、00)
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