pcb设计经验总结大全
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第一篇：pcb设计经验总结大全
PCB设计经验总结
-- [PCB]PCB设计经验总结
[PCB]PCB设计经验总结布局:总体思想：在符合产品电气以及机械结构要求的基础上考虑整体美观，在一个PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。1.印制板尺寸必须与加工图纸尺寸相符，符合PCB制造工艺要求，放置MARK点。2.元件在二维、三维空间上有无冲突?3.元件布局是否疏密有序，排列整齐?是否全部布完?4.需经常更换的元件能否方便的更换?插件板插入设备是否方便? 5.热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离?6.调整可调元件是否方便?7.在需要散热的地方，装了散热器没有?空气流是否通畅?布局:总体思想：在符合产品电气以及机械结构要求的基础上考虑整体美观，在一个PCB板上，元件的布局要求要均衡，疏密有序。1.印制板尺寸必须与加工图纸尺寸相符，符合PCB制造工艺要求，放置MARK点。2.元件在二维、三维空间上有无冲突?3.元件布局是否疏密有序，排列整齐?是否全部布完?4.需经常更换的元件能否方便的更换?插件板插入设备是否方便? 5.热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离?6.调整可调元件是否方便?7.在需要散热的地方，装了散热器没有?空气流是否通畅?8.信号流程是否顺畅且互连最短?9.插头、插座等与机械设计是否矛盾?10.蜂鸣器远离柱形电感，避免干扰声音失真。11.速度较快的器件如SRAM要尽量的离CPU近。12.由相同电源供电的器件尽量放在一起。布线：
1.走线要有合理的走向：如输入/输出，交流/直流，强/弱信号，高频/低频，高压/低压等...，它们的走向应该是呈线形的(或分离)，不得相互交融。其目的是防止相互干扰。最好的走向是按直线，但一般不易实现，避免环形走线。对于是直流，小信号，低电压PCB设计的要求可以低些。输入端与输出端的边， 以免产生反射干扰线应避免相邻平行。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。2.选择好接地点：一般情况下要求共点地，数字地与模拟地在电源输入电容处相连。3.合理布置电源滤波/退耦电容：布置这些电容就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。在贴片器件的退耦电容最好在布在板子另一面的器件肚子位置，电源和地要先过电容，再进芯片。4.线条有讲究：有条件做宽的线决不做细;高压及高频线应园滑，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角，一般采用135度角。地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当大的改善。 设计中应尽量减少过线孔，减少并行的线条密度。5.尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线。6.数字电路与模拟电路的共地处理，现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路)，而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接。7.信号线布在电(地)层上在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，可以考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。8.关键信号的处理，关键信号如时钟线应该进行包地处理，避免产生干扰，同时在晶振器件边做一个焊点使晶振外壳接地。9.设计规则检查(DRC)
布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求，一般检查有如下几个方面：线与线，线与元件焊盘，线与贯通孔，元件焊盘与贯通孔，贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。
电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。
对于关键的信号线是否采取了最佳措施，如长度最短，加保护线，输入线及输出线被明显地分开。
模拟电路和数字电路部分，是否有各自独立的地线。
后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
对一些不理想的线形进行修改。在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸是否合适，字符标志是否压在器件焊盘上，以免影响电装质量。
多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小，如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。10.关于EMC方面：a.尽可能选用信号斜率较慢的器件，以降低信号所产生的高频成分。 b.注意高频器件摆放的位置，不要太靠近对外的连接器。 c.注意高速信号的阻抗匹配，走线层及其回流电流路径，以减少高频的反射与辐射。 d.在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。 e电源层比地层内缩20H，H为电源层与地层之间的距离。11.GERBER输出检查检查输出的GERBER文件是否按层叠顺序要求输出，在CAM350里查看每一层数据以及DRILL表，同时注意特殊孔如方孔的输出。
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印制电路板(PCB)是电子产品中电路元件和器件的支撑件。它提供电路元件和器件之间的电气连接。随着电子技术的飞速发展，PCB的密度越来越高。PCB设计的好坏对抗干扰能力影响很大。实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子产品的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法，遵守PCB设计的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。
一、 PCB设计的一般原则要使电子电路获得最佳性能，元器件的布局及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB，应遵循以下的一般性原则：1.布局首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加;过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后，再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：(1)尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。(2)某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。(3)重量超过15g的元器件，应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。(4)对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便调节的地方;若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。(5)应留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。根据电路的功能单元。对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：(1)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。(2)以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上。尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。(3)在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。(4)位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽双为3:2或4:3。电路板面尺寸大于200×150mm时，应考虑电路板所受的机械强度。2.布线布线的原则如下：(1)输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈藕合。(2)印制板导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为0.5mm、宽度为1～15mm时，通过2A的电流，温度不会高于3℃。因此，导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.02～0.3mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线，尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小于5～8mil。(3)印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。3.焊盘焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。
二、 PCB及电路抗干扰措施印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系，这里仅就PCB抗干扰设计的几项常用措施做一些说明。1.电源线设计根据印制线路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时，使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。2.地线设计在电子产品设计中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子产品中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点：(1)正确选择单点接地与多点接地在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地的方式。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。当工作频率在1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。(2)数字地与模拟地分开。电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量用栅格状大面积地箔。要尽量加大线性电路的接地面积。(3)接地线应尽量加粗。若接地线用很细的线条，则接地电位则随电流的变化而变化，致使电子产品的定时信号电平不稳，抗噪声性能降低。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三倍于印制电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于3mm。(4)接地线构成闭环路。设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭路可以明显地提高抗噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地线上产生较大的电位差，引起抗噪能力下降，若将接地线构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。3.退藕电容配置PCB设计的常规做法之一是在印制板的各个关键部位配置适当的退藕电容。退藕电容的一般配置原则是：(1)电源输入端跨接10～100uf的电解电容器。如有可能，接100uF以上的更好。(2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每4～8个芯片布置一个1～10pF的钽电容。(3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的器件，如RAM、ROM存储器件，应在芯片的电源线和地线之间直接接入退藕电容。(4)电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。此外，还应注意以下两点：(1)在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时，操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC电路来吸收放电电流。一般R取1～2K，C取2.2～47uF。(2)CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不用端要接地或接正电源。
三、 PowerPCB简介PowerPCB是美国Innoveda公司软件产品。PowerPCB能够使用户完成高质量的设计，生动地体现了电子设计工业界各方面的内容。其约束驱动的设计方法可以减少产品完成时间。你可以对每一个信号定义安全间距、布线规则以及高速电路的设计规则，并将这些规划层次化的应用到板上、每一层上、每一类网络上、每一个网络上、每一组网络上、每一个管脚对上，以确保布局布线设计的正确性。它包括了丰富多样的功能，包括簇布局工具、动态布线编辑、动态电性能检查、自动尺寸标注和强大的CAM输出能力。它还有集成第三方软件工具的能力，如SPECCTRA布线器。
四、 PowerPCB使用技巧PowerPCB目前已在我所推广使用，它的基本使用技术已有培训教材进行了详细的讲解，而对于我所广大电子应用工程师来说，其问题在于已经熟练掌握了TANGO之类的布线工具之后，如何转到PowerPCB的应用上来。所以，本文就此类应用和培训教材上没有讲到，而我们应用较多的一些技术技巧作了论述。1.输入的规范问题对于大多数使用过TANGO的人来说，刚开始使用PowerPCB的时候，可能会觉得PowerPCB的限制太多。因为PowerPCB对原理图输入和原理图到PCB的规则传输上是以保证其正确性为前提的。所以，它的原理图中没有能够将一根电气连线断开的功能，也不能随意将一根电气连线在某个位置停止，它要保证每一根电气连线都要有起始管脚和终止管脚，或是接在软件提供的连接器上，以供不同页面间的信息传输。这是它防止错误发生的一种手段，其实，也是我们应该遵守的一种规范化的原理图输入方式。在PowerPCB设计中，凡是与原理图网表不一致的改动都要到ECO方式下进行，但它给用户提供了OLE链接，可以将原理图中的修改传到PCB中，也可以将PCB中的修改传回原理图。这样，既防止了由于疏忽引起的错误，又给真正需要进行修改提供了方便。但是，要注意的是，进入ECO方式时要选择“写ECO文件”选项，而只有退出ECO方式，才会进行写ECO文件操作。2.电源层和地层的选择PowerPCB中对电源层和地层的设置有两种选择，CAM Plane和Split/Mixed。Split/Mixed主要用于多个电源或地共用一个层的情况，但只有一个电源和地时也可以用。它的主要优点是输出时的图和光绘的一致，便于检查。而CAM Plane用于单个的电源或地，这种方式是负片输出，要注意输出时需加上第25层。第25层包含了地电信息，主要指电层的焊盘要比正常的焊盘大20mil左右的安全距离，保证金属化过孔之后，不会有信号与地电相连。这就需要每个焊盘都包含有第25层的信息。而我们自己建库时往往会忽略这个问题，造成使用Split/Mixed选项。3.推挤还是不推挤PowerPCB提供了一个很好用的功能就是自动推挤。当我们手动布线时，印制板在我们的完全控制之下，打开自动推挤的功能，会感到非常的方便。但是如果在你完成了预布线之后，要自动布线时，最好将预布好的线固定住，否则自动布线时，软件会认为此线段可移动，而将你的工作完全推翻，造成不必要的损失。4.定位孔的添加我们的印制板往往需要加一些安装定位孔，但是对于PowerPCB来说，这就属于与原理图不一样的器件摆放，需要在ECO方式下进行。但如果在最后的检查中，软件因此而给出我们许多的错误，就不大方便了。这种情况可以将定位孔器件设为非ECO注册的即可。在编辑器件窗口下，选中“编辑电气特性”按钮，在该窗口中，选中“普通”项，不选中“ECO注册”项。这样在检查时，PowerPCB不会认为这个器件是需要与网表比较的，不会出现不该有的错误。5.添加新的电源封装由于我们的国际与美国软件公司的标准不太一致，所以我们尽量配备了国际库供大家使用。但是电源和地的新符号，必须在软件自带的库中添加，否则它不会认为你建的符号是电源。所以当我们要建一个符合国标的电源符号时，需要先打开现有的电源符号组，选择“编辑电气连接”按钮，点按“添加”按钮，输入你新建的符号的名字等信息。然后，再选中“编辑门封装”按钮，选中你刚刚建立的符号名，绘制出你需要的形状，退出绘图状态，保存。这个新的符号就可以在原理图中调出了。6.空脚的设置我们用的器件中，有的管脚本身就是空脚，标志为NC。当我们建库的时候，就要注意，否则标志为NC的管脚会连在一起。这是由于你在建库时将NC管脚建在了“SINGAL_PINS"中，而PowerPCB认为“SINGAL_PINS"中的管脚是隐含的缺省管脚，是有用的管脚，如VCC和GND。所以，如果的NC管脚，必须将它们从“SINGAL_PINS"中删除掉，或者说，你根本无需理睬它，不用作任何特殊的定义。7.三极管的管脚对照三极管的封装变化很多，当自己建三极管的库时，我们往往会发现原理图的网表传到PCB中后，与自己希望的连接不一致。这个问题主要还是出在建库上。由于三极管的管脚往往用E，B，C来标志，所以在创建自己的三极管库时，要在“编辑电气连接”窗口中选中“包括文字数字管脚”复选框，这时，“文字数字管脚”标签被点亮，进入该标签，将三极管的相应管脚改为字母。这样，与PCB封装对应连线时会感到比较便于识别。8.表面贴器件的预处理现在，由于小型化的需求，表面贴器件得到越来越多的应用。在布图过程中，表面贴器件的处理很重要，尤其是在布多层板的时候。因为，表面贴器件只在一层上有电气连接，不象双列直插器件在板子上的放置是通孔，所以，当别的层需要与表面器件相连时就要从表面贴器件的管脚上拉出一条短线，打孔，再与其它器件连接，这就是所谓的扇入(FAN-IN)，扇出(FAN-OUT)操作。如果需要的话，我们应该首先对表面贴器件进行扇入，扇出操作，然后再进行布线，这是因为如果我们只是在自动布线的设置文件中选择了要作扇入，扇出操作，软件会在布线的过程中进行这项操作，这时，拉出的线就会曲曲折折，而且比较长。所以，我们可以在布局完成后，先进入自动布线器，在设置文件中只选择扇入，扇出操作，不选择其它布线选项，这样从表面贴器件拉出来的线比较短，也比较整齐。9.将板图加入AUTOCAD有时我们需要将印制板图加入到结构图中，这时可以通过转换工具将PCB文件转换成AUTOCAD能够识别的格式。在PCB绘图框中，选中“文件”菜单中的“输出”菜单项，在弹出的文件输出窗口中将保存类型设为DXF文件，再保存。你就可以AUTOCAD中打开个这图了。当然，PADS中有自动标注功能，可以对画好的印制板进行尺寸标注，自动显示出板框或定位孔的位置。要注意的是，标注结果在Drill-Drawing层要想在其它的输出图上加上标注，需要在输出时，特别加上这一层才行。10. PowerPCB与ViewDraw的接口用ViewDraw的原理图，可以产生PowerPCB的表，而PowerPCB读入网表后，一样可以进行自动布线等功能，而且，PowerPCB中有链接工具，可以与VIEWDRAW的原理图动态链接、修改，保持电气连接的一致性。但是，由于软件修改升级的版本的差别，有时两个软件对器件名称的定义不一致，会造成网表传输错误。要避免这种错误的发生，最好专门建一个存放ViewDraw与PowerPCB对应器件的库，当然这只是针对于一部分不匹配的器件来说的。可以用PowerPCB中的拷贝功能，很方便地将已存在的PowerPCB中的其它库里的元件封装拷贝到这个库中，存成与VIEWDRAW中相对应的名字。11.生成光绘文件以前，我们做印制板时都是将印制板图拷在软盘上，直接给制版厂。这种做法保密性差，而且很烦琐，需要给制版厂另写很详细的说明文件。现在，我们用PowerPCB直接生产光绘文件给厂家就可以了。从光绘文件的名字上就可以看出这是第几层的走线，是丝印还是阻焊，十分方便，又安全。转光绘文件步骤：A.在PowerPCB的CAM输出窗口的DEVICE SETUP中将APERTURE改为999。B.转走线层时，将文档类型选为ROUTING，然后在LAYER中选择板框和你需要放在这一层上的东西。不注意的是，转走线时要将LINE,TEXT去掉(除非你要在线路上做铜字)。C.转阻焊时，将文档类型选为SOLD_MASK，在顶层阻焊中要将过孔选中。D.转丝印时，将文档类型选为SILK SCREEN，其余参照步骤B和C。E.转钻孔数据时，将文档类型选为NC DRILL，直接转换。注意，转光绘文件时要先预览一下，预览中的图形就是你要的光绘输出的图形，所以要看仔细，以防出错。有了对印制板设计的经验，如PowerPCB的强大功能，画复杂印制板已不是令人烦心的事情了。值得高兴的是，我们现在已经有了将TANGO的PCB转换成PowerPCB的工具，熟悉TANGO的广大科技人员可以更加方便的加入到PowerPCB绘图的行列中来，更加方便快捷地绘制出满意的印制板。
第二篇：对于PCB制版的设计经验总结
第一.这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库，但一般情况下很难找到合适的，最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高，它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。
第二.这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB 设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。
第三.布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话，就可以在原理图上生成网络表(Design-> Create Netlist)，之后在PCB图上导入网络表(Design->Load Nets)。就看见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行：
①. 按电气性能合理分区，一般分为：数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);
②. 完成同一功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;
③. 对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置，必要时还应考虑热对流措施;
④. I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;
⑤. 时钟产生器(如：晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;
⑥. 在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时，也可在几个集成电路周围加一个钽电容。
⑦. 继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可);
⑧. 布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉
——需要特别注意，在放置元器件时，一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置，以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时，应该在保证上面原则能够体现的前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观，如同样的器件要摆放整齐、方向一致，不能摆得“错落有致” 。 这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度，所以一点要花大力气去考虑。布局时，对不太肯定的地方可以先作初步布线，充分考虑。
第四.布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行：
①.一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm，最细宽度可达0.05～0.07mm，电源线一般为1.2～2.5mm。对数字电路的 PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地则不能这样使用)
②. 预先对要求比较严格的线(如高频线)进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。
③. 振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零;
④. 尽可能采用45º的折线布线，不可使用90º折线，以减小高频信号的辐射;(要求高的线还要用双弧线)
⑤. 任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;
⑥. 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。
⑦. 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。
⑧. 关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用
⑨.原理图布线完成后，应对布线进行优化;同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。
第五.“没有最好的，只有更好的”!不管你怎么挖空心思的去设计，等你画完之后，再去看一看，还是会觉得很多地方可以修改的。一般设计的经验是：优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后，就可以铺铜了(Place->polygon Plane)。铺铜一般铺地线(注意模拟地和数字地的分离)，多层板时还可能需要铺电源。时对于丝印，要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时，设计时正视元件面，底层的字应做镜像处理，以免混淆层面。
第六.首先，在确定电路原理图设计无误的前提下，将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查(NETCHECK)，并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证布线连接关系的正确性; 网络检查正确通过后，对PCB设计进行DRC检查，并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。
第七.在此之前，最好还要有一个审核的过程。
PCB设计是一个考心思的工作，谁的心思密，经验高，设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心，充分考虑各方面的因数(比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑)，精益求精，就一定能设计出一个好板子
第三篇：开关电源的PCB设计经验总结
对于开关电源,PCB布线毫无疑问是非常重要的一个环节.然而市面似乎很没有合适的书籍来阐述这一块,这主要是由于写书的人不太具有工程经验,具有工程经验的人往往不会写书导致. 在这里先挖一个坑,我会慢慢和大家分享这些年来在PCB布线方面的经验,欢迎大家参与讨论. 暂时先罗列一下大致内容: 1.原理图的绘制 2.PCB封装 3.布局 4.走线
5.机械,散热和EMI考量 6.Gerber文件的生成 7.制板工艺说明
不好意思,最近比较忙,所以进度会比较慢. 首先,你要开始这个工作,先掌握一款软件,画PCB的软件很多,protel,AD,PADS, Power PCB, Allegro等等.当然这些只是工具,在这里并不讨论某种软件怎么用. 第一步,我们来讨论怎么画原理图.可能很多工程师觉得怎么画原理图不重要,只要画对就行.其实不然,画图和编程一样,一个是要正确,二是要有可读性,逻辑分明.要是一张原理图,n久之后连你自己都看不懂,那肯定不是好原理图. 对于电源原理图,要做到逻辑分明并不难. 1.首先要把功率电路和控制电路区分开来.如果你是简单电路,可以放在一张原理图里.比如上面 为功率电路,下面为控制电路.并且将初次级分割明显.如果你是复杂电路,可以采用多张原理图,比如PFC一页,DCDC一页,PFC控制电路一 页,DCDC控制电路一页,还有各种保护也单独一页. 2.每个功能模块,都应该有简短的文字说明. 3.尽量少用交叉,但又不连接的连线.过多的交叉线,会导致看不清楚,而且有可能会误连接. 4.合理利用网络名,原理图中每一个节点都有一个独一无二的net name,所以对一些无法用连线连接的节点,可以用net来连接,但是net的名字应该取得比较形象,容易读懂.对于跨页的连接,应该采用全局的网络名. 在画原理图的时候,还需要养成一些小的良好习惯,比如
1.一些在布板的时候需要彼此靠近的器件,在原理图中最好也画在一起. 2.在第一次研发的时候,应该预留一些调试的器件位置,有利于增加器件. 3.善于利用0欧姆电阻,0欧姆电阻可以将一个net分成二个net,有利于布线. 在你布比较复杂的电路的时候,会发现有时候很多走线是一个net的,但是又不能混在一起.比如功率地,信号地.那么在布线的时候,为了能自动互相避让,可以将其分成两个net. 原理图是一个项目的开始,也是最为关键的一环.所以在画原理图的时候,应该仔细审查,任何一个细微错误,都会导致将来花大力气来弥补. 原理图一旦完成,就该进行编号,同时每一次修改,都应该另存,不要随意覆盖旧文件,避免出错后找不到原来的文件. 那么如果原理图准备完毕,就要开始准备每一个所用器件的PCB封装.在大公司里,通常PCB封装有严格的规范,或许有专人制作,那么电源工程师就省去了这个麻烦.但是在一些小公司里,封装还得工程师自己来画,那么要注意些什么呢? 1.封装的脚位必须和原理图脚位一一对应,比如电解电容,如果脚位对错,那可糟糕了. 2.要了解生产工艺对封装的要求,通常生产线会积累一些经验,比如封装焊盘多大,生产效率比较高,那么工程师在做封装的时候要事先了解这些规范,尽量迁就产线标准.这样生产效率才能提高.其次,不同的焊接工艺,比如是波峰焊,还是回流焊,都会对焊盘有不同的要求. 3.对于一些对称的封装，一定要注意标记,比如标记1脚,避免装反.对于定制的器件,最好搞成不对称,可防反. 如果开始布局了,首先要考量的就是器件的总体摆放. 1.要考量功率电路的走向,功率电路是占了PCB大部分的区域,那么这部分电路的走向就非常重要了.通常对于功率比较大的电路,走向有以下几种. 直线型:输入在一边,输出在另外一边. 回字型:输入和输出在同一边,绕个弯回来. 蛇形:绕好几个弯
多块板子,比如有AB两块板子,中间用飞线连接.(注意飞线上要走直流电流,减少EMI) 当然还有其他的一些,总的来说,功率走向要清晰,不能胡乱交叉.
对于布局， 为了考虑EMI，首先需要对原理图的EMI产生源头进行分析，首先保证功率电路的EMI的源头的环路最小，在此基础上去布局比较好!我现在指导 LAYOUT 布局就是依据这点来布的，其次在对芯片的周围原件的布局时，先把关键的原件给优先布局，然后在布局其他次要的，举个例子，如芯片的去耦电容优先布局，控制 器的震荡优先布局，反馈回路优先布局等等。
对于大致的功率走向确定之后,要来分别细化各个功率电路的走向,首先看EMI的滤波器的,布局
EMI滤波有个大概的原则,就是输入和输出尽量远离.如果输入和输出很靠近,那么输入输出之间的耦合电容,会导致高频滤波效果变差. 滤波器走向如下:
那么再来看一下一个简单的反激电路
如果从结构,散热的角度来考虑的话,要注意一些细节: 板子的重量尽量均衡,不要把重物器件都集中在某一区域. 热源器件也不要都聚集在一块,不然互相提高温升. 对热敏感的器件,比如电解电容,不要靠近热源,或者热源的下风口. 对于风冷的电源,要注意风道的畅通,发热器器件尽量处于下风口,对热敏感器件处于上风口. 对于容易破裂的器件,比如陶瓷电容,不要放在PCB容易弯曲的地方,比如定位孔附近. 除此之外，还有一个重要的环节，就是要事先了解安规，要知道你设计的产品，将来要过哪个地区的哪些安规。
要事先考虑好，各个爬电距离，电气间隙的要求。事实上安规的细节要求是非常多的，对于研发工程师来说，一开始就要和安规工程师做好沟通，了解一些细节。 最主要的一些细节，大致有这些， 保险丝前的火线和零线的距离。 初级，次级，大地之间的距离。 两个不同电位点之间的距离。
这些，以后有时间可以和大家专门以安规的角度去讨论。
关于控制电路的布局,通常复杂点的电源,控制电路分为控制部份,和驱动部份.而驱动部份介于功率电路和信号电路之间,是一定的干扰源,而抗干扰能力要比信号电路强. 简单一点的电路,控制和驱动是集成在一块的. 那么需要注意的是: 1.控制电路的布局,应该尽量远离功率电路,不宜和功率电路混在一起.特别需要避开dv/dt大的节点,di/dt大的环路. 2.布局应该以IC为中心,优先布局震荡电容,去耦电容等电容器件.因为容性器件起到滤除高频噪音的功能,为了减少寄生电感,要和IC的引脚尽量近. 3.驱动电路必须靠近MOS,这样驱动电路的环路才会比较小,一个减少干扰,二减少驱动线上的寄生电感. 当布局初步完成之后,就要切入我们讨论的重点,如何布线.对于电源来说布线并非简单的连连起来这么简单,有诸多的细节需要考虑. 首先,在布线之间,你要了解合作的PCB厂家的工艺水平.比如你采用1盎司的铜厚,通常的厂家能做的最小线宽和最小间距大概在5mil左右,如果你设计的太小,会导致工艺做不到. 同样铜厚越厚,最小线宽和间距就会越大.通常2盎司,会要求7mil以上,3盎司会要求8mil以上. 当然这些都是要看各个PCB厂家的工艺水平. 所以在设置布线规则之前,要先了解这些. 接下来,应该知道多大的电流需要多宽的铜皮.也就是所谓的走线的电流密度,这个没有唯一的标准,完全受铜线的温升限制.但是IPC-2221提供一个参考计算. 为了方便计算,国外的网友设计了一个网页: http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/01/31/pcb-trace-width-calculator/
但是有一个前提需要告知,该计算方法是在没有其它热源影响的前提下. 所以在设计的时候,你要注意走线附近的热源,来估算PCB走线容许的温升是多少. 对于PCB走线,无非是铜皮而已,所以不单单走线具有电阻,会发热,会有压降. 在高频开关电源里面,走线带来的另外一个寄生参数可能会更值得关注,那就是寄生电感. 每一根走线都会带来或大或小的寄生电感.这些电感,带来震荡,噪音.....
第四篇：PCB制版经验总结
Pcb制版经验：
1、
线与孔以及线与线等之间的间距最小不得小于0.3mm，否则西安的工厂无法加工到位，一般我们可以把线与孔的间距设到0.4mm
2、
元器件最好都放在板子内，如果有些元件管脚都在板子内而整体却有一部分在板子外，这时，需要将该元件的分装重新调整，使其全部都在板子内。否则厂商在制版时会不知道是需要将板子扩大还是元件怎么调整。
3、
板子上的字要整体统一进行编排，一般，将字的高度设为1mm，宽度设为0.3mm。
4、
在原理图中不同的网络标识不可以用线连到一块，否则在编译时会出错。需要时可以将要连在一起的线都用同一个网络标识，然后在pcb上用string标识出做不同用途的引脚。
5、
自动布线的很多线需要重新调整。
6、
走线后，如果发现线的中间有粉色或紫色的小点，那是应为线未删除干净的原因。其中，粉色小点是bottom 上的线点，紫色小点是toplayer上的线点。
7、
元件、字都在topoverlay 这一层。
8、
线宽的选择：一般40mil的线宽可以通过2A到3A的电流，40mil的间距可以耐200到300v的电压。我们在平时布板时，1-2A的电流至少需要布2-3mm宽的线;3-5A的电流至少要用3-4mm的线宽，7-8A的电流则要用大于4mm的线。而且大于3A的电流最好加上烫锡层(topsolder 或 bottomsolder)。
9、
在pcb上，普通二级管的封装一般与电阻大小相同，或稍微小一点，用DIODE0.3或DIODE0.4就可以。
10、对元件的封装需要注意：a、电位器的脚与现实所用电位器的脚及原理图中电位器脚的顺序要确定对应;b、三极管的封装不仅要注意板子、原理图及元件真实管脚的对应，还要看三级的放置方向，尤其大三级管，需要考虑其散热;c、热敏电阻或采样电阻等部分元件需要考虑其管脚的粗细，一般比普通元件的退要粗，要跟据实际需要设置;有正负的元件，需要标出正极。总之，做pcb前先需要将元件库里的封装与元件的真实封装及原理图都要对应起来。
第五篇：PCB图布线的经验总结
1.组件布置
组件布置合理是设计出优质的PCB图的基本前提。关于组件布置的要求主要有安装、受力、受热、信号、美观六方面的要求。 1.1.安装
指在具体的应用场合下，为了将电路板顺利安装进机箱、外壳、插槽，不致发生空间干涉、短路等事故，并使指定接插件处于机箱或外壳上的指定位置而提出的一系列基本要求。这里不再赘述。 1.2.受力
电路板应能承受安装和工作中所受的各种外力和震动。为此电路板应具有合理的形状，板上的各种孔(螺钉孔、异型孔)的位置要合理安排。一般孔与板边距离至少要大于孔的直径。同时还要注意异型孔造成的板的最薄弱截面也应具有足够的抗弯强度。板上直接"伸"出设备外壳的接插件尤其要合理固定，保证长期使用的可靠性。 1.3.受热
对于大功率的、发热严重的器件，除保证散热条件外，还要注意放置在适当的位置。尤其在精密的模拟系统中，要格外注意这些器件产生的温度场对脆弱的前级放大电路的不利影响。一般功率非常大的部分应单独做成一个模块，并与信号处理电路间采取一定的热隔离措施。
1.4.信号
信号的干扰PCB版图设计中所要考虑的最重要的因素。几个最基本的方面是：弱信号电路与强信号电路分开甚至隔离;交流部分与直流部分分开;高频部分与低频部分分开;注意信号线的走向;地线的布置;适当的屏蔽、滤波等措施。这些都是大量的论着反复强调过的，这里不再重复。 1.5.美观
不仅要考虑组件放置的整齐有序，更要考虑走线的优美流畅。由于一般外行人有时更强调前者，以此来片面评价电路设计的优劣，为了产品的形象，在性能要求不苛刻时要优先考虑前者。但是，在高性能的场合，如果不得不采用双面板，而且电路板也封装在里面，平时看不见，就应该优先强调走线的美观。下一小节将会具体讨论布线的"美学"。
2.布线原则
下面详细介绍一些文献中不常见的抗干扰措施。考虑到实际应用中，尤其是产品试制中，仍大量采用双面板，以下内容主要针对双面板。 2.1.布线"美学" 转弯时要避免直角，尽量用斜线或圆弧过渡。
走线要整齐有序，分门别类集中排列，不仅可以避免不同性质信号的相互干扰，也便于检查和修改。 对于数字系统，同一阵营的信号线(如数据线、地址线)之间不必担心干扰的问题，但类似读、写、时钟这样的控制性信号，就应该独来独往，最好用地线保护起来。
大面积铺地(下面会进一步论述)时，地线(其实应该是地"面")与信号线间尽量保持合理的相等距离，在防止短路、漏电的前提下尽量靠近。
对于弱电系统，地线与电源线要尽量靠近。
使用表贴组件的系统，信号线尽量全走正面。 2.2.地线布置
文献中对地线的重要性及布置原则有很多论述，但关于实际PCB中的地线排布仍然缺乏详细准确的介绍。我的经验是，为了提高系统的可靠性(而不只是做出一个实验样机)，对地线无论怎样强调都不为过，尤其是在微弱信号处理中。为此，必须不遗余力地贯彻"大面积铺地"的原则。
铺地时，一般必须是网格状地，除非那些被其它线路分割出来的零星地盘。网格状地的受热性能和高频导电性能都要大大优于整块的地线。在双面板布线中，有时为了走信号线，不得不将地线分割开，这对于保持足够低的地电阻是极为不利的。为此，必须采用一系列的"小聪明"手段来保证地电流的"通畅"。这些技巧包括：
大量使用表面贴装组件，省去焊孔所占用的"本来"应属于地线的空间。
充分利用正面空间：在大量使用表面贴装组件的场合下，设法使信号线尽量走顶层，将底层"无私"地让给地线，这其中又涉及到无数细碎的小窍门，本人拙作《PCB技巧之一：交换管脚》中就有一招，还有很多类似的法术，以后会陆续写出。
合理安排信号线，将板上的重要地带，尤其是"腹地"(这里关系到整个板地线的沟通)"让"给地线，只要精心设计，这一点还是能做到的。
正面与反面的配合：有时在板的某一面，地线实在是"走投无路"了，这时可设法使两面的布线相互协调，"此处不留爷，自有留爷处"，在反面的相对应位置空出一块足够的地盘铺设地线，再通过数量足够、位置合理的过孔(考虑到过孔有较大的电阻)，通过这?quot;桥梁"将被横行而过的信号线强行分割却又恋恋不舍、盼望统一的两岸连成一个导电性能足够的整体。
狗急跳墙的着数：实在滕不出地方而又不甘心庞大的地线被区区一根信号线拦腰切断时，就让这个信号委屈一点，走跨接线吧。有时，我不甘心仅仅拉一根光秃秃的导线，这个信号恰好又要经过一个电阻或其它"长脚"的器件，我就可以名正言顺的延长这个器件的管脚，使之兼任跨接线的职务，既通过了信号，又避免了跨接线这个不体面的称呼:-(当然，在大多数情况下，我总可以让这样的信号从合适的地方通过而避免与地线的交叉，唯一需要的是观察力和想象力。
起码的原则：地电流的路径要合理，大电流与微弱的信号电流决不能并肩前进。有时，选择合理的路径，一个排的地线抵得上不合理配置的一个集团军。
最后，顺便说明一点，有一句名言："你可以相信你的母亲，但永远不要相信你的地"。在极微弱信号处理的场合(微伏以下)，即使不择手段保证了地电位的一致，电路上关键点的地电位差别仍然要超过被处理信号的幅度，至少是同一量级，即使静态电位合适了，瞬时的电位差仍然可能很大。对于这样的场合，首先要在原理上使电路的工作尽可能的不依赖于地电位。 2.3.电源线布置与电源滤波
一般的文献都认为电源线应尽可能粗，对此我不敢完全苟同。只有在大功率(1秒内平均电源电流可能达到1A)的场合，才必须保证足够的电源线宽度(我的经验，每1A电流对应50mil能够满足大多数场合的需求)。如果只为了防止信号的窜扰的话，电源线的宽度不是关键。甚至，有时细一些的电源线更有利!电源的质量一般主要不在于其绝对值，而在于电源的波动和迭加的干扰。解决电源干扰的关键在于滤波电容!如果你的应用场合对电源质量的确有苛刻的要求，就不要吝啬滤波电容的钱!使用滤波电容时要注意以下几条：
整个电路的电源输入端应该有"总"的滤波措施，而且各种类型的电容要互相搭配，"一样都不能少"，至少不会坏事的J对于数字系统至少要有100uF电解+10uF片钽+0.1uF贴片+1nF贴片。较高频(100kHz)100uF电解+10uF片钽+0.47uF贴片+0.1uF贴片。交流模拟系统：对于直流及低频模拟系统：1000uF|1000uF电解+10uF片钽+1uF贴片+0.1uF贴片。
每个重要芯片身边都应该有"一套"滤波电容。对于数字系统，一个0.1uF贴片一般就够了，重要的或工作电流较大的芯片还应并上一个10uF片钽或1uF贴片，工作频率最高的芯片(CPU、晶振)还要并10nF|470pF或一个1nF。该电容应尽可能接近芯片的电源管脚并尽可能直接连接，越小的应越靠近。
对于芯片滤波电容，以内(滤波电容至芯片电源管脚)的一段应尽可能粗，如能采用多根细线并排就更好。有了滤波电容提供低(交流)阻抗电压源并抑制交流耦合干扰，电容管脚以外(指从总电源至滤波电容的一段)的电源线就不那幺重要了，线宽不必太粗，至少不必为此占用大量的板面积。某些模拟系统中还要求电源输入采用RC滤波网络以进一步抑制干扰，而较细的电源线有时恰好就兼具RC滤波器中电阻的作用，反而有利。
对于工作温度变化范围较大的系统，要注意铝电解电容在低温下性能会降低甚至丧失滤波作用，此时要用适当的钽电容代替之。例如，用100uF钽|1000uF铝代替470uF铝，或用22uF片钽代100uF铝。
注意铝电解电容不要离大功率发热器件太近。
PCB设计过程中的注意事项
PCB设计过程中的注意事项：
1、
电源线最好要比其它的走线粗很多，因为导线粗会使得导线上的电阻变小，这样电源的功率在导线上的消耗就会变小，减少了功率的浪费;
2、
当走线在转弯处应该有一个过渡，最好是45或者135度角过渡，而不应该采用直角转弯，因为这样会减少信号受到干扰;
3、
电源电路部分最好放在板子的边缘部分，因为电源会产生热量，这样可以避免电源部分对其它各部分电路造成干扰;
4、
数字电路与模拟电路部分要分开，这样可以避免相互之间的干扰;
5、
高频部分要与低频部分严格分开，这样可以避免低频信号对高频部分产生干扰;
6、
有高频的地方，对这部分要单独敷铜，其它部分可以一起敷铜，这样可以避免其它部分对高频部分产生影响，进而减少干扰;
7、
有对称的电路，尽量布置在一起，这样既方便了走线，也会给人以美观的感觉;
8、
尽量使走线能够平行，这样会减少信号间的相互干扰，也会使布线变的容易，还会使效果更加美观;
9、
走线的时候，尽量先别连地线，因为地的网络线一般情况下很多，先连起来以后可能会
使其它走线变得不容易;
10、尽量在布线的时候，在板子上面多加一些地的过孔，这样会使得地的网络能够自动的连接在一起;
11、每一块电路部分要使得元器件放置在一起，这样的话，走线也会很容易;
12、元件的封装大小一定要按照合理的参数进行设置。 PCB设计过程中容易犯的错误和解决的方法：
1、电源部分放置的位置不合理，使其它电路部分的信号受到的干扰大，影响电路的正常工作。重新合理的把电源部分进行布置，最好放置在板子的最边缘地方，并且把容易受到干扰的部分远离电源部分;
2、每个独立电路部分的元器件放置不合理或者没有放置在一起，给布线带来了很大的麻烦，增加了布线的工作量。重新合理的分配放置、布置，这样既减少了工作量，也降低了因连线不合理造成的电路的干扰;
3、高频和低频部分没有分开敷铜，使得高频信号在接收时非常容易的受到低频部分的干扰。重新合理的把高频的地与低频部分的地分开敷铜，以减少低频信号对高频信号的干扰;
4、元件的封装大小与实物的封装不匹配，所以在设计时一定要合理的选择参数，如果需要自己设计的话，在测量实物的时候，务必使测量的参数精确度很高，这样可以避免参数不匹配的错误;
5、由于元件任意放置，导致很不容易走线。所以，在放置元件时，一定要对照原理图中各个元件所在的位置，合理的分配，同时要兼顾走线是否合理、是否美观等等。
PCB布线要横平竖直?
提起PCB布线,许多工程技术人员都知道一个传统的经验：正面横向走线、反面纵向走线,横平竖直,既美观又短捷;还有个传统经验是：只要空间允许,走线越粗越好。可以明确地说,这些经验在注重EMC的今天已经过时。
要使单片机系统有良好的EMC性能,PCB设计十分关键。一个具有良好的EMC性能的PCB,必须按高频电路来设计——这是反传统的。单片机系统按高频电路来设计PCB的理由在于：尽管单片机系统大部分电路的工作频率并不高,但是EMI的频率是高的,EMC测试的模拟干扰频率也是高的[5]。要有效抑制EMI,顺利通过EMC测试,PCB的设计必须考虑高频电路的特点。PCB按高频电路设计的要点是：
(1)要有良好的地线层。良好的地线层处处等电位,不会产生共模电阻偶合,也不会经地线形成环流产生天线效应;良好的地线层能使EMI以最短的路径进入地线而消失。建立良好的地线层最好的方法是采用多层板,一层专门用作线地层;如果只能用双面板,应当尽量从正面走线,反面用作地线层,不得已才从反面过线。
(2)保持足够的距离。对于可能出现有害耦合或幅射的两根线或两组或要保持足够的距离,如滤波器的输入与输出、光偶的输入与输出、交流电源线与弱信号线等。 (3)长线加低通滤波器。走线尽量短捷,不得已走的长线应当在合理的位置插入C、RC或LC低通滤波器。
(4)除了地线,能用细线的不要用粗线。因为PCB上的每一根走线既是有用信号的载体,又是接收幅射干扰的干线,走线越长、越粗,天线效应越强。
元件排列规则
1).在通常条件下,所有的元件均应布置在印制电路的同一面上，只有在顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴IC等放在底层。
2).在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。
3).某元器件或导线之间可能存在较高的电位差，应加大它们的距离，以免因放电、击穿而引起意外短路。
4).带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
5).位于板边缘的元件，离板边缘至少有2个板厚的距离
6).元件在整个板面上应分布均匀、疏密一致。
2.按照信号走向布局原则
1).通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置，以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它进行布局。
2).元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下，信号的流向安排为从左到右或从上到下，与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。
3.防止电磁干扰
1).对辐射电磁场较强的元件，以及对电磁感应较灵敏的元件，应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。 2).尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。
3).对于会产生磁场的元件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割，相邻元件磁场方向应相互垂直，减少彼此之间的耦合。
4).对干扰源进行屏蔽，屏蔽罩应有良好的接地。
5).在高频工作的电路，要考虑元件之间的分布参数的影响。
4. 抑制热干扰
1).对于发热元件，应优先安排在利于散热的位置，必要时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对邻近元件的影响。
2).一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件，要布置在容易散热的地方，并与其它元件隔开一定距离。
3).热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域，以免受到其它发热功当量元件影响，引起误动作。
4).双面放置元件时，底层一般不放置发热元件。
5.可调元件的布局
对于电位器、可变电容器、可调电感线圈或微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求，若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应;若是机内调节，则应放置在印制电路板于调节的地方。
印刷电路板的设计
SMT线路板是表面贴装设计中不可缺少的组成之一。SMT线路板是电子产品中电路元件与器件的支撑件，它实现了电路元件和器件之间的电气连接。随着电子技术发展，pcb板的体积越来越小，密度也越来越高，并且PCB板层不断地增加，因此，要求PCB在整体布局、抗干扰能力、工艺上和可制造性上要求越来越高。
印刷电路板设计的主要步骤;
..1：绘制原理图。
..2：元件库的创建。
..3：建立原理图与印制板上元件的网络连接关系。 ..4：布线和布局。
..5：创建印制板生产使用数据和贴装生产使用数据。
..PCB上的元件位置和外形确定后，再考虑PCB的布线。
..有了元件的位置，根据元件位置进行布线，印制板上的走线尽可能短是一个原则。走线短，占用通道和面积都小，这样直通率会高一些。在PCB板上的输入端和输出端的导线应尽量避开相邻平行，最好在二线间放有地线。以免发生电路反馈藕合。印制板如果为多层板，每个层的信号线走线方向与相邻板层的走线方向要不同。对于一些重要的信号线应和线路设计人员达成一致意见，特别差分信号线，应该成对地走线，尽力使它们平行、靠近一些，并且长短相差不大。PCB板上所有元件尽量减少和缩短元器件之间的引线和连接，PCB板中的导线最小宽度主要由导线与绝缘层基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为0.05mm，宽度为1-1.5mm时，通过2A的电流，温度不会高于3度。导线宽度1.5mm时可满足要求，对于集成电路，尤其是数字电路，通常选用0.02-0.03mm。当然，只要允许，我们尽可能的用宽线，特别是PCB板上的电源线和地线，导线的最小间距主要是由最不坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于一些集成电路(IC)以工艺角度考虑可使间距小于5-8mm。印制导线的弯曲处一般用圆弧最小，避免使用小于90度弯的走线。而直角和夹角在高频电路中会影响电性能，总之，印制板的布线要均匀，疏密适当，一致性好。电路中尽量避开使用大面积铜箔，否则，在使用过程中时间过长产生热量时，易发生铜箔膨胀和脱落现象，如必须使用大面积铜箔时，可采用栅格状导线。导线的端口则是焊盘。焊盘中心孔要比器件引线直径大一些。焊盘太大在焊接中易形成虚焊，焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm，其中d为孔径，对于一些密度比较大的元件的焊盘最小直径可取(d+1.0)mm，焊盘设计完成后，要在印制板的焊盘周围画上器件的外形框，同时标注文字和字符。一般文字或外框的高度应该在0.9mm左右，线宽应该在0.2mm左右。并且标注文字和字符等线不要压在焊盘上。如果为双层板，则底层字符应该镜像标注。
..二、为了使所设计的产品更好有效地工作，PCB在设计中不得不考虑它的抗干扰能力，并且与具体的电路有着密切的关系。
..线路板中的电源线、地线等设计尤为重要，根据不同的电路板流过电流的大小，尽量加大电源线的宽度，从而来减小环路电阻，同时电源线与地线走向以及数据传送方向保持一致。有助于电路的抗噪声能力的增强。PCB上即有逻辑电路又有线性电路，使它们尽量分开，低频电路可采用单点并联接地，实际布线可把部分串联后再并联接地，高频电路采用多点串连接地。地线应短而粗，对于高频元件周围可采用栅格大面积地箔，地线应尽量加粗，如果地线很细的导线，接地电位随电流的变化，使抗噪性能降低。因此应加粗接地线，使其能达到三位于电路板上的允许电流。如果设计上允许可以使接地线在2-3mm以上的直径宽度，在数字电路中，其接地线路布成环路大多能提高抗噪声能力。PCB的设计中一般常规在印制板的关键部位配置适当的退藕电容。在电源入端跨线接10-100uF的电解电容，一般在20-30管脚的附近，都应布置一个0.01PF的瓷片电容，一般在20-30管脚的集成电路芯片的电源管脚附近，都应布置一个0.01PF的磁片电容，对于较大的芯片，电源引脚会有几个，最好在它们附近都加一个退藕电容，超过200脚的芯片，则在它四边上都加上至少二个退藕电容。如果空隙不足，也可4-8个芯片布置一个1-10PF钽电容，对于抗干扰能力弱、关断电源变化大的元件应在该元件的电源线和地线之间直接接入退藕电容，以上无论那种接入电容的引线不易过长。
..三、线路板的元件和线路设计完成后，接上来要考虑它的工艺设计，目的将各种不良因素消灭在生产开始之前，同时又要兼顾线路板的可制造性，以便生产出优质的产品和批量进行生产。
..前面在说元件得定位及布线时已经把线路板的工艺方面涉及到一些。线路板的工艺设计主要是把我们设计出的线路板与元件通过SMT生产线有机的组装在一起，从而实现良好电气连接达到我们设计产品的位置布局。焊盘设计，布线以抗干扰性等还要考虑我们设计出的板子是不是便于生产，能不能用现代组装技术-SMT技术进行组装，同时要在生产中达到不让产生不良品的条件产生设计高度。具体有以下几个方面：
..1：不同的SMT生产线有各自不同的生产条件，但就PCB的大小，pcb的单板尺寸不小于200*150mm。如果长边过小可以采用拼版，同时长与宽之比为3：2或4：3电路板面尺寸大于200×150mm时，应考虑电路板所受的机械强度。
..2：当电路板尺寸过小，对于SMT整线生产工艺很难，更不易于批量生产，最好方法采用拼板形式，就是根据单板尺寸，把2块、4块、6块等单板组合到一起，构成一个适合批量生产的整板，整板尺寸要适合可贴范围大小。
..3：为了适应生产线的贴装，单板要留有3-5mm的范围不放任何元件，拼板留有3-8mm的工艺边，工艺边与PCB的连接有三种形式：A无搭边，有分离槽，B有搭边，又有分离槽，C有搭边，无分离槽。设有冲裁用工艺搭国。根据PCB板的外形，有途等适用不同的拼板形式。对PCB的工艺边根据不同机型的定位方式不同，有的要在工艺边上设有定位孔，孔的直径在4-5厘米，相对比而言，要比边定位精度高，因此有定位孔定位的机型在进行PCB加工时，要设有定位孔，并且孔设计的要标准，以免给生产带来不便。
..4：为了更好的定位和实现更高的贴装精度，要为PCB设上基准点，有无基准点和设的好与坏直接影响到SMT生产线的批量生产。基准点的外形可为方形、圆形、三角形等。并且直径大约在1-2mm范围之内，在基准点的周围要在3-5mm的范围之内，不放任何元件和引线。同时基准点要光滑、平整，不要任何污染。基准点的设计不要太靠近板边，要有3-5mm的距离。
..5：从整体生产工艺来说，其板的外形最好为距形，特别对于波峰焊。采用矩形便于传送。如果PCB板有缺槽要用工艺边的形式补齐缺槽，对于单一的SMT板允许有缺槽。但缺槽不易过大应小于有边长长度的1/3。