[打印]pcb板基礎(chǔ)知識、布局原則、布線技巧、設(shè)計規(guī)則(已修改)
2025-07-06 19:15 本頁面
【正文】 PCB板基礎(chǔ)知識一、 PCB板的元素 工作層面對于印制電路板來說，工作層面可以分為6大類，信號層 （signal layer）內(nèi)部電源/接地層 （internal plane layer）機械層（mechanical layer） 主要用來放置物理邊界和放置尺寸標(biāo)注等信息，起到相應(yīng)的提示作用。EDA軟件可以提供16層的機械層。防護層（mask layer） 包括錫膏層和阻焊層兩大類。錫膏層主要用于將表面貼元器件粘貼在PCB上，阻焊層用于防止焊錫鍍在不應(yīng)該焊接的地方。絲印層（silkscreen layer） 在PCB板的TOP和BOTTOM層表面繪制元器件的外觀輪廓和放置字符串等。例如元器件的標(biāo)識、標(biāo)稱值等以及放置廠家標(biāo)志，生產(chǎn)日期等。同時也是印制電路板上用來焊接元器件位置的依據(jù)，作用是使PCB板具有可讀性，便于電路的安裝和維修。其他工作層（other layer） 禁止布線層 Keep Out Layer鉆孔導(dǎo)引層 drill guide layer鉆孔圖層 drill drawing layer復(fù)合層 multilayer 元器件封裝是實際元器件焊接到PCB板時的焊接位置與焊接形狀，包括了實際元器件的外形尺寸，所占空間位置，各管腳之間的間距等。元器件封裝是一個空間的功能，對于不同的元器件可以有相同的封裝，同樣相同功能的元器件可以有不同的封裝。因此在制作PCB板時必須同時知道元器件的名稱和封裝形式。（1） 元器件封裝分類通孔式元器件封裝（THT，through hole technology） 表面貼元件封裝 （SMT Surface mounted technology ）另一種常用的分類方法是從封裝外形分類： SIP單列直插封裝 DIP雙列直插封裝 PLCC塑料引線芯片載體封裝 PQFP塑料四方扁平封裝 SOP 小尺寸封裝TSOP薄型小尺寸封裝PPGA 塑料針狀柵格陣列封裝PBGA 塑料球柵陣列封裝CSP 芯片級封裝(2) 元器件封裝編號編號原則：元器件類型+引腳距離（或引腳數(shù)）+元器件外形尺寸例如 DIP14 等。（3）常見元器件封裝電阻類 普通電阻AXIAL,其中表示元件引腳間的距離；可變電阻類元件封裝的編號為VR, 其中表示元件的類別。電容類 非極性電容 編號RAD,其中表示元件引腳間的距離。 極性電容 編號RB，表示元件引腳間的距離，表示元件的直徑。二極管類 編號DIODE,其中表示元件引腳間的距離。晶體管類 器件封裝的形式多種多樣。集成電路類 SIP單列直插封裝DIP雙列直插封裝PLCC塑料引線芯片載體封裝PQFP塑料四方扁平封裝SOP 小尺寸封裝TSOP薄型小尺寸封裝PPGA 塑料針狀柵格陣列封裝PBGA 塑料球柵陣列封裝CSP 芯片級封裝 銅膜導(dǎo)線 是指PCB上各個元器件上起電氣導(dǎo)通作用的連線，它是PCB設(shè)計中最重要的部分。對于印制電路板的銅膜導(dǎo)線來說，導(dǎo)線寬度和導(dǎo)線間距是衡量銅膜導(dǎo)線的重要指標(biāo)，這兩個方面的尺寸是否合理將直接影響元器件之間能否實現(xiàn)電路的正確連接關(guān)系。印制電路板走線的原則：◆走線長度：盡量走短線，特別對小信號電路來講，線越短電阻越小，干擾越小?！糇呔€形狀：同一層上的信號線改變方向時應(yīng)該走135176。的斜線或弧形，避免90176。的拐角。◆走線寬度和走線間距：在PCB設(shè)計中，網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)相同的印制板線條的寬度要求盡量一致，這樣有利于阻抗匹配。走線寬度 通常信號線寬為： ～，(10mil)～ 在條件允許的范圍內(nèi)，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＞信號線焊盤、線、過孔的間距要求 PAD and VIA?。?≥ （12mil）PAD and PAD?。?≥ （12mil）PAD and TRACK?。?≥ （12mil）TRACK and TRACK ： ≥ （12mil）密度較高時：PAD and VIA?。?≥ （10mil）PAD and PAD?。?≥ （10mil）PAD and TRACK ： ≥?。?0mil）TRACK and TRACK?。?≥ （10mil） 焊盤和過孔引腳的鉆孔直徑=引腳直徑+（10~30mil）引腳的焊盤直徑=鉆孔直徑+18mil華為PCB布局原則 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)置板框尺寸，按結(jié)構(gòu)要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件，并給這些器件賦予不可移動屬性。 按工藝設(shè)計規(guī)范的要求進行尺寸標(biāo)注。2. 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和生產(chǎn)加工時所須的夾持邊設(shè)置印制板的禁止布線區(qū)、禁止布局區(qū)域。根據(jù)某些元件的特殊要求，設(shè)置禁止布線區(qū)。3. 綜合考慮PCB性能和加工的效率選擇加工流程。加工工藝的優(yōu)選順序為：元件面單面貼裝——元件面貼、插混裝（元件面插裝焊接面貼裝一次波峰成型）——雙面貼裝——元件面貼插混裝、焊接面貼裝。布局操作的基本原則A. 遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當(dāng)優(yōu)先布局．B. 布局中應(yīng)參考原理框圖，根據(jù)單板的主信號流向規(guī)律安排主要元器件．C. 布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短，關(guān)鍵信號線最短。高電壓、大電流信號與小電流，低電壓的弱信號完全分開。模擬信號與數(shù)字信號分開；高頻信號與低頻信號分開；高頻元器件的間隔要充分．D. 相同結(jié)構(gòu)電路部分，盡可能采用“對稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局；E. 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化布局；F. 器件布局柵格的設(shè)置，一般IC器件布局時，柵格應(yīng)為50100 mil,小型表面安裝器件，如表面貼裝元件布局時，柵格設(shè)置應(yīng)不少于25mil。G. 如有特殊布局要求，應(yīng)雙方溝通后確定。5. 同類型插裝元器件在X或Y方向上應(yīng)朝一個方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗。6. 發(fā)熱元件要一般應(yīng)均勻分布，以利于單板和整機的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠離發(fā)熱量大的元器件。7. 元器件的排列要便于調(diào)試和維修，亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的元、器件周圍要有足夠的空間。8. 需用波峰焊工藝生產(chǎn)的單板，其緊固件安裝孔和定位孔都應(yīng)為非金屬化孔。當(dāng)安裝孔需要接地時, 應(yīng)采用分布接地小孔的方式與地平面連接。9. 焊接面的貼裝元件采用波峰焊接生產(chǎn)工藝時，阻、容件軸向要與波峰焊傳送方向垂直， 阻排及SOP（）元器件軸向與傳送方向平行；（50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。10. BGA與相鄰元件的距離5mm。其它貼片元件相互間的距離；貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm；有壓接件的PCB，壓接的接插件周圍5mm內(nèi)不能有插裝元、器件，在焊接面其周圍5mm內(nèi)也不能有貼裝元、器件。11. IC去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路最短。12. 元件布局時,應(yīng)適當(dāng)考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起, 以便于將來的電源分隔。13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根據(jù)其屬性合理布置。串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號的驅(qū)動端，距離一般不超過500mil。匹配電阻、電容的布局一定要分清信號的源端與終端，對于多負載的終端匹配一定要在信號的最遠端匹配。14. 布局完成后打印出裝配圖供原理圖設(shè)計者檢查器件封裝的正確性，并且確認單板、背板和接插件的信號對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)確認無誤后方可開始布線。布線布線是整個PCB設(shè)計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設(shè)計過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時PCB設(shè)計時的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標(biāo)準(zhǔn)。這是在布通之后，認真調(diào)整布線，使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠
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