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深亚学堂 | PCB 设计布局竟然有这么多原则!

  • 发布时间:2021-03-14 09:41:13
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pcb 布局的好坏直接关系到板子的成败,根据基本原则并掌握快速布局的方法,有利于整个 产品的质量把控。

 

一、元器件布局的一般原则

 

设计人员在电路板布局过程中需要遵循的一般原则如下。

 

(1)为了降低成本,元器件尽量单面放置。只有在顶层元器件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的元器件放在底层(如:贴片电容、贴片电阻)。

 

(2)在保证电气性能的前提下,元器件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列(尽量多借助 EDA 软件上的对齐功能),以求整齐、美观。不允许元器件重叠,元器件排列要紧凑,输入元器件和输出元器件尽量分开远离。

 

pcb布局

 

(3)合理安排接口元器件的位置和方向。一般来说,作为电路板和外界(电源、信号线)连接的连接器元器件,通常布置在电路板的边缘,如串口。如果放置在电路板的中央,显然不利于接线,也有可能因为其他元器件的阻碍而无法连接。另外在放置接口时要注意接口的方向,使得接口操作顺畅,连接线也可以顺利地引出,远离电路板。接口类元器件和其他元器件距离稍微远一些,以方便焊接和更换,接口放置完毕后,应当利用接口元器件的丝印清晰地标明接口的种类;对于电源类接口,应当标明电压等级,防止因接线错误导致电路板烧毁。

 

(4)高压元器件和低压元器件之间最好要有较宽的距离。一般的原则为每 100V 距离 1 毫米,也就是说不要将电压等级相差很大的元器件摆放在一起,这样既有利于电气绝缘,对信号的隔离和抗干扰也有很大好处。带高压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方,并尽可能用丝印标明。

 

(5)对于易产生电噪声的元器件,例如:时钟电路和晶振等高频率器件,在放置的时候应当尽量把它们放置在靠近 CPU 的时钟输入端。大电流网络和开关信号(数字信号)网络也容易产生噪声,在布局的时候这些元器件或模块也应该远离逻辑控制电路和存储电路等高速信号电路,如果可能的话,尽量将控制部分与功率板部分单独制板,利用接口来连接,以提高电路板整体的抗干扰能力和工作可靠性。

 

pcb设计布局

 

(6)去耦电容和滤波电容尽量放置在电源的出口以及芯片的入口处。去耦电容和滤波电容的布置是改善电路板电源质量,提高抗干扰能力的一项重要措施。如果电路板上使用的是贴片电容,应该将贴片电容紧靠元器件的电源引脚。对于每一个集成电路,最好是布置一个10μF 或者更大的电容,以进一步改善电源质量。

 

(7)发热量大的元器件,应优先安排在利于散热位置,要远离热敏元器件(比如:温度传感器)。半导体器件温度每变化 10 度,电流会增大一倍,电解电容温度过高会提前漏液损坏,发热量较大的元器件可以加大焊盘铜箔,如果还不满足要求,可以在铜箔上开窗,加锡处理,如果任然满足不了要求,必须安装散热片,以降低温度,减小对邻近元器件的影响。双面放置元器件时,底层一般不放置发热元器件。

 

(8)元器件的编号应该紧靠元器件的边框布置,大小统一,方向整齐,不与元器件过孔和焊盘重叠。元器件或接插件的第 1 引脚表示方向;正负极的标志应该在 PCB 上明显标出。

 

二、元器件布局的便捷操作

 

①在进行 PCB布局 以前,先隐藏掉 PCB 文件中的拓扑结构(飞线),缩小或隐藏元件标号,以免影响布局的视觉。

 

②借助原理图的模块化特性和软件上原理图和 PCB 的交互工具,便能实现对 PCB 文件的模块化布局(熟悉操作后可以自定义快捷键提高设计效率)

 

③对于使用到的目标电源芯片需要查找相关的 DataSheet,查看是否有关于布局及布线的推荐说明小助手提示:布局的方式分两种,一种是交互式布局,另一种是自动布局,一般是在自动布局的基础上用交互式布局进行调整。

 

pcb布局

 

深亚电子提示:布局的方式分两种,一种是交互式布局,另一种是自动布局,一般是在自动布局的基础上用交互式布局进行调整。

 

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