單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,技術(shù)部,胡杏鴛,PCB Layout 規(guī)則,目錄,一、元件的布局,二、,元器件排列方式,三、,元器件的間距與安裝尺寸,四、,印制導(dǎo)線布線,五、,印制導(dǎo)線的寬度及間距,六、,焊盤的孔徑及形狀,一、,元件的布局,1,、元器件布局要求,：,心得分享,法馬集團(tuán),Fama Group,一、元件布局方式,a,、保證電路功能和性能指標(biāo)；,b,、滿足工藝性、檢測(cè)、維修等方面的要求；,c,、元器件排列整齊、疏密得當(dāng)，兼顧美觀性。,一、,元件的布局,a,、布局中應(yīng)參考原理圖，根據(jù)板的主信號(hào)流向規(guī)律安排主要元器件；,b,、布局的元器件應(yīng)有利于發(fā)熱器件散熱，板四周盡量留有,5-10mm,空隙不要放元件；,心得分享,法馬集團(tuán),Fama Group,一、元件布局方式,2,、,元器件布局原則,一、,元件的布局,c,、布局應(yīng)盡量滿足以下要求,:,總的連線盡可能短，關(guān)鍵信號(hào)線最短,;,高電壓大電流信號(hào)與低電壓小電流的弱信號(hào)完全分開,;,模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開；,高頻信號(hào)與低頻信號(hào)分開,高頻元器件的間隔要充分,;,相同結(jié)構(gòu)電路部分，盡可能采用“對(duì)稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局,;,按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局,心得分享,法馬集團(tuán),Fama Group,一、元件布局方式,2,、,元器件布局原則,一、,元件的布局,遵照“先大后小，先難后易”的布置原,則，即先放置占用面積較大的元器件；先,集成后分立；先主后次，多塊集成電路 時(shí),先放置主電路。,心得分享,一、元件布局方式,3,、元器件布局順序：,一、,元件的布局,心得分享,一、元件布局方式,3,、常用元器件的布局方法：,a,、可調(diào)元件應(yīng)放在印制板上便于調(diào)節(jié)的地方；,b,、質(zhì)量超過,15g,的元器件應(yīng)當(dāng)用支架；,c,、大功率器件最好裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上；,d,、熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件；,e,、對(duì)于管狀元器件一般采用平放，但,PCB,尺寸不大時(shí)，可采用豎放；,f,、對(duì)于集成電路要確定定位槽放置的方位是否正確。,二、元器件排列方式,1,、不規(guī)則排列：,元件軸線方向彼此不一致，這對(duì)印制導(dǎo)線布設(shè)是方便的，且平面利 用率高分布參數(shù)小，特別對(duì)高頻電路有利。,2,、規(guī)則排列：,同類型插裝元器件在,X,或,Y,方向排列一致，同類型有極性分立元件也要力爭(zhēng)在,X,或,Y,方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗(yàn)，布局美觀整齊，但走線較長(zhǎng)而且復(fù)雜，適于低頻電路。,二、元器件排列方式,3,、網(wǎng)格排列：,網(wǎng)格排列中的每一個(gè)安裝孔均設(shè)計(jì)在正方形網(wǎng)格的交點(diǎn)上。,在軟件中交點(diǎn)間距可以以米制,(Metric),或英制（,Imperial,）進(jìn)行設(shè)定。,4,、同時(shí)采用多種相結(jié)合。,二、元器件排列方式,3,、網(wǎng)格排列：,網(wǎng)格排列中的每一個(gè)安裝孔均設(shè)計(jì)在正方形網(wǎng)格的交點(diǎn)上。,在軟件中交點(diǎn)間距可以以米制,(Metric),或英制（,Imperial,）進(jìn)行設(shè)定。,4,、同時(shí)采用多種相結(jié)合。,三、元器件的間距與安裝尺寸,1,、,元器件的引腳間距：,元器件不同，其引腳間距也不相同。但對(duì)于各種各樣的元器件的引腳間距大多都是：,100mil,的整數(shù)倍，常將,100mil,作為,1,間距。,單位轉(zhuǎn)換：,1mil=l0.001in,，,1in=0.0254m,，,1m=1000mm,100mil=2.54mm,1m=39.370078740157in,在,PCB,設(shè)計(jì)中必須準(zhǔn)確弄清元器件的封裝，尤其是元件引腳間距，因?yàn)樗鼪Q定著焊盤放置間距。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)器件的引腳間距的確定最直接的方法就是：使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量,要知道最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)就要看規(guī)格書。常用元器件的引腳間距如圖所示。,a)DIP IC b)TO-92,型三極管,c)1/4w,型電阻器,d),某微調(diào)電阻,三、元器件的間距與安裝尺寸,是根據(jù)引腳間距來確定焊孔間距。它有軟尺寸和硬尺寸之分。軟尺寸是基于引腳能夠彎折的元器件，故設(shè)計(jì)該類器件的焊接孔距比較靈活；而硬尺寸是基于引腳不能彎折的元器件，其焊接孔距要求相當(dāng)準(zhǔn)確。設(shè)計(jì),PCB,時(shí)，元器件的焊孔間距的確定可用,CAD,軟件中的標(biāo)尺度量工具來測(cè)量。,2,、,元器件的安裝尺寸,三、元器件的間距與安裝尺寸,四、,印制導(dǎo)線布線,1,、,PCB,布線有單面布線、雙面布線及多層布線；,單面板：常規(guī),SMT,板取頂層走線,插件板取底層走線；,雙層板：簡(jiǎn)單的和貼片元件小的，采用插件和貼片元件放置在頂層；,復(fù)雜的和貼片元件大的，采用插件放在頂層，貼片元件放置在底層,多層板：特殊情況下選用,4,層或,4,層以上板，目前還沒有多層板,2,、布線的方式也有自動(dòng)布線，手動(dòng)布線及混合布線兩種。,自動(dòng)布線：針對(duì)電路簡(jiǎn)單而元件數(shù)量多的,PCB,，這種方式很少采納；,手動(dòng)布線：電源板和控制板一般采用手動(dòng)布線；,混合布線：針對(duì)電路簡(jiǎn)單而元件數(shù)量多的,PCB,，這種方式很少采納；,四、,印制導(dǎo)線布線,3,、,布線優(yōu)先次序,；,A,、關(guān)鍵信號(hào)線優(yōu)先：電源、摸擬小信號(hào)、高速信號(hào)、,時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào) 等關(guān)鍵信號(hào)優(yōu)先布線。,B,、密度優(yōu)先原則：從板上連接關(guān)系最復(fù)雜的器件著手布線,或,從板上連線最密集的區(qū)域開始布線；常規(guī)我們從主控,IC,開始布線。,4,、走線方向控制,相鄰層走線呈正交結(jié)構(gòu),避免將不同信號(hào),走線布成同一方向，以減少層間竄擾，,增強(qiáng)抗干擾能力。,四、,印制導(dǎo)線布線,3,、,走線開環(huán)檢查,；,一般不允許出現(xiàn)一端浮空的布線。主要是為,了避免產(chǎn)生,天線效應(yīng),，減少接受不必要的,輻射干擾。,4,、阻抗匹配檢查,同一網(wǎng)絡(luò)的布線寬度應(yīng)保持一致，線寬的變,化會(huì)造成線路特性阻抗的不均勻，當(dāng)傳輸?shù)?速度較高時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量,避免這種情況。在某些條件下，如接插件引,出線等類似的結(jié)構(gòu)時(shí)，可能無法避免線寬的,變化，應(yīng)該盡量減少中間不一致部分的有效,長(zhǎng)度。,四、,印制導(dǎo)線布線,5,、,走線閉環(huán)檢查,防止信號(hào)線在不同層間形成自環(huán)。在多層,板設(shè)計(jì)中容易發(fā)生此類問題，自環(huán)將引起,輻射干擾,6,、倒角原則,盡量避免使用銳角與直角走線，銳角和直角走,線易產(chǎn)生輻射，同時(shí)易給,PCB,生產(chǎn)工藝帶來蝕,刻不良。在某些條件下，確實(shí)無法避免直角走線，,則推薦使用圖片,(,紅色,),中走線方式。常規(guī)我們采,用,45,度或圓弧走線，可提高銅箔強(qiáng)度,減少輻射；,在高頻電路中，還可以減少信號(hào)對(duì)外的發(fā)射和,相互間的耦合,四、,印制導(dǎo)線布線,7,、,元件去耦原則,增加必要的去藕電容，濾除電源上的干擾信號(hào),使電源信號(hào)穩(wěn)定。在多層板中，對(duì)去藕電容的,位置一般要求不太高，但對(duì)雙層板，去藕電容,的布局及電源的布線方式將直接影響到整個(gè)系,統(tǒng)的穩(wěn)定性。,8,、,3W,原則,為了減少線間串?dāng)_，應(yīng)保證線間距足夠大，當(dāng),線中心間距不少于,3,倍線寬時(shí)，則可保持,70%,的電場(chǎng)不互相干擾，稱為,3W,規(guī)則。如要達(dá)到,98%,的電場(chǎng)不互相干擾，可使用,10W,的間距。,四、,印制導(dǎo)線布線,9,、五五原則,PCB,層數(shù)選擇規(guī)則，即時(shí)鐘頻率到,5MHz,或脈沖上升時(shí)間小于,5ns,，則,PCB,須采用多層板，,這是一般的規(guī)則，有的時(shí)候出于成本等因素的考慮，采用雙層板結(jié)構(gòu)時(shí)，這種情況下，好,將,PCB,的一面做為一個(gè)完整的地平面層,四、,印制導(dǎo)線布線,10,、,電源線、地線要求,盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線電源線信號(hào)線，通常信號(hào)線寬為：,0.2,0.3mm,電源線為,0.5,2.5mm,對(duì)數(shù)字電路的,PCB,可用寬的地導(dǎo)線組成一個(gè)回路,即構(gòu)成一個(gè)地網(wǎng)來使用,但模擬電路的地不能這樣使用,.,如下圖單面板中，電路板上器件的電源線和地線彼此靠近，這種配合比較適當(dāng)，此,PCB,中電子元器件和線路受電磁干擾,(EMI),的可能性降低了約,54,倍,四、,印制導(dǎo)線布線,1,、印制線的走向,盡可能取直，以短為佳，不要繞遠(yuǎn)；,2,、印制線的彎折,走線平滑自然，連接處用圓角，避免用直角；,3,、雙面板上的印制線,兩面的導(dǎo)線應(yīng)避免相互平行；作為電路輸,人與輸出用的印制，導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相互平行，且在這些導(dǎo)線之,間最好加接地線；,4,、印制線作地線,盡可能多地保留銅箔作公共地線，且布置在,PCB,的邊緣；,5,、大面積銅箔的使用,使用時(shí)最好鏤空成柵格，有利于排除銅箔,與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體；導(dǎo)線寬度超過,3mm,時(shí)中,間留槽，以利于焊接,在,PCB,的設(shè)計(jì)中，為了獲得比較滿意的布線效果，則應(yīng)遵循如下基本原則：,印制導(dǎo)線的走向及形狀,四、,印制導(dǎo)線布線,五、,印制導(dǎo)線的寬度及間距,1,、印制導(dǎo)線的最小寬度：,主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。,PCB,的電源線和接地線因電流量較大，設(shè)計(jì)時(shí)要適當(dāng)加寬，一般不要小于,1mm,，對(duì)于安裝密度不大的,PCB,，印制導(dǎo)線寬度最好不小于,0,5mm,，手工制板應(yīng)不小于,0.8mm,。,2,、印制導(dǎo)線間距：,由它們之間的安全工作電壓決定。相鄰導(dǎo)線之間的峰值電壓、基板的質(zhì)量、表面涂覆層、電容耦合參數(shù)等都影響印制導(dǎo)線的安全工作電壓。為滿足電氣安全要求，印制導(dǎo)線寬度與間隙一般不小于,1mm,。,六、,焊盤的孔徑及形狀,1,、焊盤的孔徑：,焊盤的外徑?jīng)Q定焊盤的大小，用,D,表示；焊盤的內(nèi)徑由元件引線直徑、孔金屬化電鍍層厚度等方面決定，用,d,表示，一般不小于,0,6mm,，否則開模沖孔時(shí)不易加工。對(duì)于單面板,D(d+1,5)mm,；對(duì)于雙面板,D(d+1,0)mm,技術(shù)部,.,胡杏鴛,謝謝大家！,