在設(shè)計(jì)中,布局是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。布局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效果,因此可以這樣認(rèn)為,合理的布局是PCB設(shè)計(jì)成功的第一步。尤其是預(yù)布局,是思考整個(gè)電路板,信號(hào)流向、散熱、結(jié)構(gòu)等架構(gòu)的過(guò)程。如果預(yù)布局是失敗的,后面的再多努力也是白費(fèi)。
PCB布局設(shè)計(jì)印制線路板的設(shè)計(jì)工藝流程包括原理圖的設(shè)計(jì)、電子元器件數(shù)據(jù)庫(kù)登錄、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備、區(qū)塊劃分、電子元器件配置、配置確認(rèn)、布線和最終檢驗(yàn)。在流程過(guò)程中,無(wú)論在哪道工序上發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,都必須返回到上道工序,進(jìn)行重新確認(rèn)或修正。
本文首先介紹了PCB布局設(shè)計(jì)規(guī)則及技巧,其次闡述了PCB布局如何設(shè)計(jì)檢視要素,分別從布局的DFM要求、熱設(shè)計(jì)要求、信號(hào)完整性要求、EMC要求、層設(shè)置與電源地分割要求及電源模塊要求等方面來(lái)詳細(xì)解析,具體的跟隨小編一起來(lái)了解一下。
PCB布局設(shè)計(jì)規(guī)則
1、在通常情況下,所有的元件均應(yīng)布置在電路板的同一面上,只有頂層元件過(guò)密時(shí),才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件,如貼片電阻、貼片電容、貼片IC等放在低層。
2、在保證電氣性能的前提下,元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列,以求整齊、美觀,在一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊,元件在整個(gè)版面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。
3、電路板上不同組件相臨焊盤圖形之間的最小間距應(yīng)在1MM以上。
4、離電路板邊緣一般不小于2MM.電路板的最佳形狀為矩形,長(zhǎng)寬比為3:2或4:3.電路板面尺大于200MM乘150MM時(shí),應(yīng)考慮電路板所能承受的機(jī)械強(qiáng)度。
PCB布局設(shè)計(jì)技巧
在PCB的布局設(shè)計(jì)中要分析電路板的單元,依據(jù)起功能進(jìn)行布局設(shè)計(jì),對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí),要符合以下原則:
1、按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置,使布局便于信號(hào)流通,并使信號(hào)盡可能保持一致的方向 [1] 。
2、以每個(gè)功能單元的核心元器件為中心,圍繞他來(lái)進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整體、緊湊的排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
3、在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件并行排列,這樣不但美觀,而且裝旱容易,易于批量生產(chǎn)。
PCB布局如何設(shè)計(jì)檢視要素
一、布局的DFM要求
1、已確定優(yōu)選工藝路線,所有器件已放置板面。
2、坐標(biāo)原點(diǎn)為板框左、下延伸線交點(diǎn),或者左下邊插座的左下焊盤。
3、PCB實(shí)際尺寸、定位器件位置等與工藝結(jié)構(gòu)要素圖吻合,有限制器件高度要求的區(qū)域的器件布局滿足結(jié)構(gòu)要素圖要求。
4、撥碼開(kāi)關(guān)、復(fù)位器件,指示燈等位置合適,拉手條與其周圍器件不產(chǎn)生位置干涉。
5、板外框平滑弧度197mil,或者按結(jié)構(gòu)尺寸圖設(shè)計(jì)。
6、普通板有200mil工藝邊;背板左右兩邊留有工藝邊大于400mil,上下兩邊留有工藝邊大于680mil。 器件擺放與開(kāi)窗位置不沖突。
7、各種需加的附加孔(ICT定位孔125mil、拉手條孔、橢圓孔及光纖支架孔)無(wú)遺漏,且設(shè)置正確。
8、過(guò)波峰焊加工的器件pin間距、器件方向、器件間距、器件庫(kù)等考慮到波峰焊加工的要求。
9、器件布局間距符合裝配要求:表面貼裝器件大于20mil、IC大于80mil、BGA大于200mil。
10、壓接件在元件面距高于它的器件大于120mil,焊接面壓接件貫通區(qū)域無(wú)任何器件。
11、高器件之間無(wú)矮小器件,且高度大于10mm的器件之間5mm內(nèi)未放置貼片器件和矮、小的插裝器件。
12、極性器件有極性絲印標(biāo)識(shí)。同類型有極性插裝元器件X、Y向各自方向相同。
13、所有器件有明確標(biāo)識(shí),沒(méi)有P*,REF等不明確標(biāo)識(shí)。
14、含貼片器件的面有3個(gè)定位光標(biāo),呈“L”狀放置。定位光標(biāo)中心離板邊緣距離大于240mil。
15、如需做拼板處理,布局考慮到便于拼版,便于PCB加工與裝配。
16、有缺口的板邊(異形邊)應(yīng)使用銑槽和郵票孔的方式補(bǔ)齊。郵票孔為非金屬化空,一般為直徑40mil,邊緣距16mil。
17、用于調(diào)試的測(cè)試點(diǎn)在原理圖中已增加,布局中位置擺放合適。