PCB设计第9讲.ppt

* 主要内容 第九讲 PCB设计规范 第一节 PCB板布局规范 第二节 PCB板布线规范 大 作 业 第一节 PCB板布局规范 一、PCB板布局概述 在PCB板设计中，布局是一个重要的环节。布局结果的好坏将直接影响布线的效果，因此可以这样认为，合理的布局是 PCB 设计成功的第一步。 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，使其成为便于布线的最佳布局。在布局完成后，还可对设计文件及有关信息进行返回标注于原理图，使得 PCB板中的有关信息与原理图相一致，以便在今后的建档、更改设计能同步起来, 同时对模拟的有关信息进行更新，使得能对电路的电气性能及功能进行板级验证。 二、PCB板布局规则 1.元件放置基本原则 布局顺序：先难后易，先大后小，先精后粗大，先密后疏。 元件放置层：元件摆放均应该放置在顶层，只有在特定情况小，才把部分高度有限、发热量小的贴片电阻、电容、IC等放置在底层。 元件放置位置：元件应该放置在栅格上，相互平行或垂直，元件排列要求整齐、美观、紧凑，输入和输入元件尽可能远离。 元件放置的方向和位置：同类型的元件应该在横向或纵向方向一致；同类型的有极性分立元件也要在横向或纵向方向一致，具有相同结构的电路尽可能采用对称布局。 去耦电容的放置：集成电路的去耦电容应尽量靠芯片的电源引脚，使之与电源和地线之间形成的回路最短，旁路电容应均匀分布在集成电路周围。 电源供电考虑：使用同一个电源的元件应该尽可能放置在一起，以便于电源的分割和布线。 留边考虑：位于边远的器件，一般离板边缘至少2个板材的厚度。 留空考虑：双列直插器件的相互距离要大于2毫米，BGA器件与相邻元件的距离大于5毫米，贴片小元件的相互距离要大于0.7毫米，贴片元件焊盘外侧与相邻通孔焊盘外侧的距离要大于2毫米，压接元件周围5毫米不可以放置直插元件。 元件分布：均匀、疏密一致、重心平衡。 PCB板上元件贴片的受限区域(双面PCB ) 2. 按照信号走向布局原则 通常按照信号的传递过程逐一安排各功能电路单元的位置，以每个功能电路的核心器件为中心，围绕它进行布局，减小和缩短元器件的引线和连接。 元件的布局应该便于信号的传递，使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下，信号的传递方向安排为从左到右或从上到下，与输入、输出相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的附近。 3. 防止电磁干扰的布局考虑原则 对电磁场辐射较强的元件，以及对电磁场感应比较灵敏的元件，应该加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元器件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。 尽量避免高低电压器件相互混杂，强弱信号的器件交错布局。 * 对于产生磁场的元件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁力线对印刷导线的切割，相邻元件的磁场方向应相互垂直，减少彼此之间的耦合。 对干扰源进行屏蔽，屏蔽罩应良好接地。 在高频工作的电路，要考虑元件之间分布参数的影响。 工作电流大的器件，一般在布局时靠近电源的输入端，应与小电流电路分开，并加上去耦电容。 4.抑制热干扰的布局考虑原则 对于发热的元件，应该安排在有利于散热的位置，一般在PCB的边缘，必要时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对相邻元件的影响。 一些功耗大的集成块、大或中功率管、大功率电阻等元件，要放置在容易散热的位置，并与其它元件隔开一定的距离。 热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域。 双面放置元件时，底层不放置发热元件。 5. 提高机械强度的布局考虑原则 要注意整个PCB的重心平衡与稳定，重而大的元件尽量放置在靠近固定端的位置，并降低重心，以提高机械强度和耐震、耐冲击能力，减少PCB板的负荷和变形。 重15克以上的元器件，不能只靠焊盘来固定，应使用支架或卡子等辅助固定装置。 为了便于缩小体积或提高机械强度，可设置辅助底板，将一些笨重的元件牢固地安装在辅助板上。 PCB板的最佳形状是矩形，当板面尺寸大于200×150mm时要考虑使用机械边框加固。 要在PCB板上留足固定支架、定位螺孔和连接插座的位置，便于安装。 印制电路 板布局样图 印制电路 板布局样图 三、PCB板布局的检查和评审 印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符？能否符合 PCB 制造工艺要求？有无定位标记？ 元件在二维、三维空间上有无冲突？ 元件布局是否疏密有序，排列整齐？是否全部布完？ 需更换的元件能否方便的更换？插件插入设备是否方便？ 热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离？ 调整可调元件是否方便？ 在需要散热的地方，装了散热器没有？空气流是否通畅？ 信号流程是否顺畅且互连最短？ 插头、插座等与机械设计是否矛盾？ 线路