pcb設(shè)計(jì)布線原則

1、PCB 布線原則連線精簡(jiǎn)原則連線要精簡(jiǎn)，盡可能短，盡量少拐彎，力求線條簡(jiǎn)單明了，特別是在高頻回路中，當(dāng)然為了達(dá)到阻抗匹配而需要進(jìn)行特殊延長(zhǎng)的線就例外了，例如蛇行走線等。安全載流原則銅線的寬度應(yīng)以自己所能承載的電流為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，銅線的載流能力取決于以下：線寬、線厚（銅鉑厚度）、允許等，下表給出了銅導(dǎo)線的寬度和導(dǎo)線面積以及導(dǎo)電電流的關(guān)系（標(biāo)準(zhǔn)），可以根據(jù)這個(gè)基本的關(guān)系對(duì)導(dǎo)線寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤]。印制導(dǎo)線最大允許工作電流（導(dǎo)線厚 50um，允許10）導(dǎo)線寬度（Mil）導(dǎo)線電流（A）101151.2201.3251.73050751001.92.63.54.22007.02508.3相關(guān)的計(jì)算公式為：

2、I=KT0.44A0.75其中:K 為修正系數(shù)，一般覆銅線在內(nèi)層時(shí)取 0.024，在外層時(shí)取 0.048；T 為最大，為;A 為覆銅線的截面積，為 mil（不是 mm，注意）；I 為允許的最大電流，是 A。電磁原則電磁原則涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，例如銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角（因?yàn)楦哳l時(shí)直角或者尖角的拐彎會(huì)影響電氣性能）雙面板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或者彎曲走線，盡量避免平行走線，減小寄生耦合等。一、通常一個(gè)電子系統(tǒng)中有各種不同的地線，如數(shù)字地、邏輯地、系統(tǒng)地、機(jī)殼地等，地線的設(shè)計(jì)原則如下：1、正確的單點(diǎn)和多點(diǎn)接地在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于 1MHZ，它的布線和器件間的電感影響較小，而接

3、地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于 10MHZ 時(shí)，如果采用一點(diǎn)接地，其地線的長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的 1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。2、數(shù)字地與模擬地分開(kāi)若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)盡量使它們分開(kāi)。一般數(shù)字電路的抗干擾能力比較強(qiáng)，例如 TTL 電路的噪聲容限為 0.40.6V，CMOS 電路的噪聲容限為電源電壓的 0.30.45 倍，而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常，所以這兩類(lèi)電路應(yīng)該分開(kāi)布局布線。3、接地線應(yīng)盡量加粗若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位會(huì)隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將地線加粗，使它能通過(guò)三倍于印制板上的允許電

4、流?？赡?，接地線應(yīng)在 23mm 以上。4、接地線閉環(huán)路只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。因?yàn)榄h(huán)形地線可以減小接地電阻，從而減小接地電位差。二、配置退藕電容PCB 設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個(gè)關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙?，退藕電容的一般配置原則是：電源的輸入端跨接 10100UF 的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采用 100UF 以上的電解電容器效果會(huì)更好。原則上每個(gè)集成電路都應(yīng)布置一個(gè) 0.01uf0.1uf 的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每 48 個(gè)布置一個(gè) 110UF 的鉭電容（最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來(lái)的，這種卷起來(lái)的結(jié)構(gòu)在

5、高頻時(shí)表現(xiàn)為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容）。對(duì)于抗噪能力弱、關(guān)斷時(shí)電源變化大的器件，如 RAM、ROM器件，應(yīng)在的電源線和地線之間直接接入退藕電容。電容引線不能太長(zhǎng)，尤其是高頻旁路電容不能有引線。三、過(guò)孔設(shè)計(jì)在高速 PCB 設(shè)計(jì)中，看似簡(jiǎn)單的過(guò)孔也往往會(huì)給電路的設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的效應(yīng)，為了減小過(guò)孔的寄生效應(yīng)帶來(lái)的不利影響，在設(shè)計(jì)中可以盡量做到：從成本和信號(hào)質(zhì)量?jī)煞矫鎭?lái)考慮，選擇合理尺寸的過(guò)孔大小。例如對(duì) 6- 10層的內(nèi)存模塊 PCB 設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，選用 10/20mil（鉆孔/焊盤(pán)）的過(guò)孔較好，對(duì)于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用 8/18Mil 的過(guò)孔。在目前技術(shù)條件下，很難使用更小

6、尺寸的過(guò)孔了（當(dāng)孔的深度超過(guò)鉆孔直徑的 6 倍時(shí)，就無(wú)法保證孔壁能均勻鍍銅）；對(duì)于電源或地線的過(guò)可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。使用較薄的 PCB 板有利于減小過(guò)孔的兩種寄生參數(shù)。PCB 板上的信號(hào)走線盡量不換層，即盡量不要使用不必要的過(guò)孔。電源和地的管腳要就近打過(guò)孔，過(guò)孔和管腳之間的引線越短越好。在信號(hào)換層的過(guò)孔附近放置一些接地的過(guò)孔，以便為信號(hào)提供最近的回路。甚至可以在 PCB 板上大量放置一些多余的接地過(guò)孔。四、降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)驗(yàn)?zāi)苡玫退倬筒挥酶咚俚?，高速用在關(guān)鍵地方?？捎么粋€(gè)電阻的方法，降低控制電下沿跳變速率。盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼，如 RC 設(shè)置電流阻尼。使用

7、滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時(shí)鐘。時(shí)鐘應(yīng)盡量靠近到用該時(shí)鐘的器件，石英晶體振蕩器的外殼要接地。用地線將時(shí)鐘區(qū)圈起來(lái)，時(shí)鐘線盡量短。石英晶體下面以及對(duì)噪聲敏感的器件下面不要走線。時(shí)鐘、總線、片選信號(hào)要遠(yuǎn)離 I/O 線和接插件。時(shí)鐘線垂直于 I/O 線比平行于 I/O 線干擾小。I/O 驅(qū)動(dòng)電路盡量靠近 PCB 板邊，讓其盡快離開(kāi) PCB。對(duì)進(jìn)入 PCB 的信號(hào)要加濾波，從高噪聲區(qū)來(lái)的信號(hào)也要加濾波，同時(shí)用串終端電阻的辦法，減小信號(hào)反射。MCU 無(wú)用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電的端都要接，不要懸空。該接電源、地閑置不用的門(mén)電路輸入端不要懸空，閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)輸入端接輸出端。印制

8、板盡量使用 45 折線而不用 90 折線布線，以減小高頻信號(hào)對(duì)外的發(fā)射與耦合。印制板按頻率和電流開(kāi)關(guān)特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠(yuǎn)一些。單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)接地、電源線、地線盡量粗。模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號(hào)線，特別是時(shí)鐘。對(duì) A/D 類(lèi)器件，數(shù)字部分與模擬部分不要交叉。元件引腳盡量短，去藕電容引腳盡量短。關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地，高速線要短要直。對(duì)噪聲敏感的線不要與大電流，高速開(kāi)關(guān)線并行。弱信號(hào)電路，低頻電路周?chē)灰纬呻娏鳝h(huán)路。任何信號(hào)都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量小。每個(gè)集成電路有一個(gè)去藕電容。每個(gè)電解電容邊上都要加一個(gè)小

9、的高頻旁路電容。用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲(chǔ)能電容，使用管狀電容時(shí)，外殼要接地。對(duì)干擾十分敏感的信號(hào)線要設(shè)置包地，可以有效地抑制串?dāng)_。信號(hào)在印刷板上傳輸，其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所有器件的標(biāo)稱(chēng)延遲時(shí)間。環(huán)境效應(yīng)原則要注意所應(yīng)用的環(huán)境，例如在一個(gè)振動(dòng)或者其他容易使板子變形的環(huán)境中采用過(guò)細(xì)的銅膜導(dǎo)線很容易起皮拉斷等。原則要保證，例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值，高壓線應(yīng)圓滑，不得有的倒角，否則容易造成板路擊穿等。組裝方便、規(guī)范原則走線設(shè)計(jì)要考慮組裝是否方便，例如印制板上有大面積地線和電源線區(qū)時(shí)（面積超過(guò) 500 平方毫米），應(yīng)局部開(kāi)窗口以方便腐蝕等。此外還要考慮組裝規(guī)范

10、設(shè)計(jì)，例如元件的焊接點(diǎn)用焊盤(pán)來(lái)表示，這些焊盤(pán)（包括過(guò)孔）均會(huì)自動(dòng)不上阻焊油，但是如用填充塊當(dāng)表貼焊盤(pán)或用線段當(dāng)金手指插頭，而又不做特別處理，（在阻焊層畫(huà)出無(wú)阻焊油的區(qū)域），阻焊油將掩蓋這些焊盤(pán)和金手指，容易造成誤解性錯(cuò)誤；SMD 器件的引腳與大面積覆銅連接時(shí)，要進(jìn)行熱處理，一般是做一個(gè) Track 到銅箔，以防止受熱不均造成的應(yīng)力集中而導(dǎo)致虛焊；PCB 上如果有12 或方形 12MM 以上的過(guò)孔時(shí)，必須做一個(gè)，以防止焊錫流出等。經(jīng)濟(jì)原則遵循該原則要求設(shè)計(jì)者要對(duì)加工，組裝的工藝有足夠的認(rèn)識(shí)和了解，例如5mil 的線做腐蝕要比 8mil 難，所以價(jià)格要高，過(guò)孔越小越貴等熱效應(yīng)原則在印制板設(shè)計(jì)時(shí)可考慮用以下幾種方法：均勻分布熱負(fù)載、給零件裝散熱器，局部或全局強(qiáng)迫風(fēng)冷。從有利于散熱的角度出發(fā)，印制板最好是直立安裝，板與板的距離一般不應(yīng)小于2cm，而且器件在印制板上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則：同一印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件（如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上（處），發(fā)熱量大或耐熱性好的器件（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻氣流最下。在水平方向上，大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印刷板上方布置，以便減少這些器件在工作時(shí)