PCB設(shè)計規(guī)范講義課件

1、第九講第九講 PCB設(shè)計規(guī)范設(shè)計規(guī)范第一節(jié)第一節(jié) PCB板布局規(guī)范板布局規(guī)范第二節(jié)第二節(jié) PCB板布線規(guī)范板布線規(guī)范 大大 作作 業(yè)業(yè)第一節(jié)第一節(jié) PCB板布局規(guī)范板布局規(guī)范一、一、PCB板布局概述板布局概述 在在PCB板設(shè)計中，布局是一個重要的環(huán)節(jié)。布板設(shè)計中，布局是一個重要的環(huán)節(jié)。布局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效果，因此可以這局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效果，因此可以這樣認為，合理的布局是樣認為，合理的布局是 PCB 設(shè)計成功的第一步。設(shè)計成功的第一步。 布局的方式分兩種，一種是交互式布局，另一布局的方式分兩種，一種是交互式布局，另一種是自動布局，一般是在自動布局的基礎(chǔ)上用交互種是自動布局

2、，一般是在自動布局的基礎(chǔ)上用交互式布局進行調(diào)整，使其成為便于布線的最佳布局。式布局進行調(diào)整，使其成為便于布線的最佳布局。在布局完成后，還可對設(shè)計文件及有關(guān)信息進行返在布局完成后，還可對設(shè)計文件及有關(guān)信息進行返回標注于原理圖，使得回標注于原理圖，使得 PCB板中的有關(guān)信息與原板中的有關(guān)信息與原理圖相一致，以便在今后的建檔、更改設(shè)計能同步理圖相一致，以便在今后的建檔、更改設(shè)計能同步起來起來, 同時對模擬的有關(guān)信息進行更新，使得能對同時對模擬的有關(guān)信息進行更新，使得能對電路的電氣性能及功能進行板級驗證。電路的電氣性能及功能進行板級驗證。 二、二、PCB板布局規(guī)則板布局規(guī)則1.元件放置基本原則元件放置

3、基本原則n布局順序：布局順序：先難后易，先大后小，先精后粗大，先難后易，先大后小，先精后粗大，先密后疏。先密后疏。n元件放置層：元件放置層：元件擺放均應(yīng)該放置在頂層，只有元件擺放均應(yīng)該放置在頂層，只有在特定情況小，才把部分高度有限、發(fā)熱量小的在特定情況小，才把部分高度有限、發(fā)熱量小的貼片電阻、電容、貼片電阻、電容、IC等放置在底層。等放置在底層。n元件放置位置：元件放置位置：元件應(yīng)該放置在柵格上，相互平元件應(yīng)該放置在柵格上，相互平行或垂直，元件排列要求整齊、美觀、緊湊，輸行或垂直，元件排列要求整齊、美觀、緊湊，輸入和輸入元件盡可能遠離。入和輸入元件盡可能遠離。n元件放置的方向和位置：元件放置的

4、方向和位置：同類型的元件應(yīng)該在橫同類型的元件應(yīng)該在橫向或縱向方向一致；同類型的有極性分立元件也向或縱向方向一致；同類型的有極性分立元件也要在橫向或縱向方向一致，具有相同結(jié)構(gòu)的電路要在橫向或縱向方向一致，具有相同結(jié)構(gòu)的電路盡可能采用對稱布局。盡可能采用對稱布局。去耦電容的放置：去耦電容的放置：集成電路的去耦電容應(yīng)盡量靠芯集成電路的去耦電容應(yīng)盡量靠芯片的電源引腳，使之與電源和地線之間形成的回路片的電源引腳，使之與電源和地線之間形成的回路最短，旁路電容應(yīng)均勻分布在集成電路周圍。最短，旁路電容應(yīng)均勻分布在集成電路周圍。電源供電考慮：電源供電考慮：使用同一個電源的元件應(yīng)該盡可能使用同一個電源的元件應(yīng)該盡

5、可能放置在一起，以便于電源的分割和布線。放置在一起，以便于電源的分割和布線。留邊考慮：留邊考慮：位于邊遠的器件，一般離板邊緣至少位于邊遠的器件，一般離板邊緣至少2個個板材的厚度。板材的厚度。留空考慮：留空考慮：雙列直插器件的相互距離要大于雙列直插器件的相互距離要大于2毫米，毫米，BGA器件與相鄰元件的距離大于器件與相鄰元件的距離大于5毫米，貼片小元毫米，貼片小元件的相互距離要大于件的相互距離要大于0.7毫米，貼片元件焊盤外側(cè)與毫米，貼片元件焊盤外側(cè)與相鄰?fù)缀副P外側(cè)的距離要大于相鄰?fù)缀副P外側(cè)的距離要大于2毫米，壓接元件周毫米，壓接元件周圍圍5毫米不可以放置直插元件。毫米不可以放置直插元件。元

6、件分布：元件分布：均勻、疏密一致、重心平衡。均勻、疏密一致、重心平衡。PCB板上元件貼片的受限區(qū)域板上元件貼片的受限區(qū)域(雙面雙面PCB )2. 按照信號走向布局原則按照信號走向布局原則n通常按照信號的傳遞過程逐一安排各功能電路單元通常按照信號的傳遞過程逐一安排各功能電路單元的位置，以每個功能電路的核心器件為中心，圍繞的位置，以每個功能電路的核心器件為中心，圍繞它進行布局，減小和縮短元器件的引線和連接。它進行布局，減小和縮短元器件的引線和連接。n元件的布局應(yīng)該便于信號的傳遞，使信號盡可能保元件的布局應(yīng)該便于信號的傳遞，使信號盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下，信號的傳遞方向安排持一致的方向。多數(shù)

7、情況下，信號的傳遞方向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出相連的元件為從左到右或從上到下，與輸入、輸出相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的附近。應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的附近。3. 防止電磁干擾的布局考慮原則防止電磁干擾的布局考慮原則n對電磁場輻射較強的元件，以及對電磁場感應(yīng)比較對電磁場輻射較強的元件，以及對電磁場感應(yīng)比較靈敏的元件，應(yīng)該加大它們相互之間的距離或加以靈敏的元件，應(yīng)該加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元器件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線交叉。屏蔽，元器件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線交叉。n盡量避免高低電壓器件相互混雜，強弱信號的器件盡量避免高低電壓器件相互

8、混雜，強弱信號的器件交錯布局。交錯布局。7對于產(chǎn)生磁場的元件，如變壓器、揚聲器、電感等，對于產(chǎn)生磁場的元件，如變壓器、揚聲器、電感等，布局時應(yīng)注意減少磁力線對印刷導(dǎo)線的切割，相鄰布局時應(yīng)注意減少磁力線對印刷導(dǎo)線的切割，相鄰元件的磁場方向應(yīng)相互垂直，減少彼此之間的耦合。元件的磁場方向應(yīng)相互垂直，減少彼此之間的耦合。對干擾源進行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)良好接地。對干擾源進行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)良好接地。在高頻工作的電路，要考慮元件之間分布參數(shù)的影在高頻工作的電路，要考慮元件之間分布參數(shù)的影響。響。工作電流大的器件，一般在布局時靠近電源的輸入工作電流大的器件，一般在布局時靠近電源的輸入端，應(yīng)與小電流電路分開，并加上

9、去耦電容。端，應(yīng)與小電流電路分開，并加上去耦電容。4.抑制熱干擾的布局考慮原則抑制熱干擾的布局考慮原則n對于發(fā)熱的元件，應(yīng)該安排在有利于散熱的位置，對于發(fā)熱的元件，應(yīng)該安排在有利于散熱的位置，一般在一般在PCB的邊緣，必要時可以單獨設(shè)置散熱器或的邊緣，必要時可以單獨設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對相鄰元件的影響。小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對相鄰元件的影響。一些功耗大的集成塊、大或中功率管、大功率電阻一些功耗大的集成塊、大或中功率管、大功率電阻等元件，要放置在容易散熱的位置，并與其它元件等元件，要放置在容易散熱的位置，并與其它元件隔開一定的距離。隔開一定的距離。熱敏元件應(yīng)緊貼被測元件并遠離高

10、溫區(qū)域。熱敏元件應(yīng)緊貼被測元件并遠離高溫區(qū)域。雙面放置元件時，底層不放置發(fā)熱元件。雙面放置元件時，底層不放置發(fā)熱元件。5. 提高機械強度的布局考慮原則提高機械強度的布局考慮原則要注意整個要注意整個PCB的重心平衡與穩(wěn)定，重而大的元件的重心平衡與穩(wěn)定，重而大的元件盡量放置在靠近固定端的位置，并降低重心，以提盡量放置在靠近固定端的位置，并降低重心，以提高機械強度和耐震、耐沖擊能力，減少高機械強度和耐震、耐沖擊能力，減少PCB板的負板的負荷和變形。荷和變形。重重15克以上的元器件，不能只靠焊盤來固定，應(yīng)使克以上的元器件，不能只靠焊盤來固定，應(yīng)使用支架或卡子等輔助固定裝置。用支架或卡子等輔助固定裝置。

11、為了便于縮小體積或提高機械強度，可設(shè)置輔助底為了便于縮小體積或提高機械強度，可設(shè)置輔助底板，將一些笨重的元件牢固地安裝在輔助板上。板，將一些笨重的元件牢固地安裝在輔助板上。PCB板的最佳形狀是矩形，當(dāng)板面尺寸大于板的最佳形狀是矩形，當(dāng)板面尺寸大于200150mm時要考慮使用機械邊框加固。時要考慮使用機械邊框加固。要在要在PCB板上留足固定支架、定位螺孔和連接插座板上留足固定支架、定位螺孔和連接插座的位置，便于安裝。的位置，便于安裝。印制電路印制電路板布局樣圖板布局樣圖印制電路印制電路板布局樣圖板布局樣圖三、三、PCB板布局的檢查和評審板布局的檢查和評審l印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符？能否符

12、合印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符？能否符合 PCB 制造制造工藝要求？有無定位標記？工藝要求？有無定位標記？ l元件在二維、三維空間上有無沖突？元件在二維、三維空間上有無沖突？ l元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？元件布局是否疏密有序，排列整齊？是否全部布完？ l需更換的元件能否方便的更換？插件插入設(shè)備是否方便？需更換的元件能否方便的更換？插件插入設(shè)備是否方便？ l熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x？熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x？ l調(diào)整可調(diào)元件是否方便？調(diào)整可調(diào)元件是否方便？ l在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空氣流是否通暢？在需要散熱的地方，裝了散熱器沒有？空

13、氣流是否通暢？ l信號流程是否順暢且互連最短？信號流程是否順暢且互連最短？ l插頭、插座等與機械設(shè)計是否矛盾？插頭、插座等與機械設(shè)計是否矛盾？ l線路的干擾問題是否有所考慮？線路的干擾問題是否有所考慮？ 第二節(jié)第二節(jié) PCB板布線規(guī)范板布線規(guī)范一、一、PCB板布線概述板布線概述 n在在PCB設(shè)計中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟，可以說前設(shè)計中，布線是完成產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟，可以說前面的準備工作都是為它而做的，面的準備工作都是為它而做的， 在整個在整個 PCB 中，布線的設(shè)中，布線的設(shè)計過程最長、技巧最細、工作量最大。計過程最長、技巧最細、工作量最大。PCB 布線方式有兩布線方式有兩種：自動布線

14、及交互式布線。種：自動布線及交互式布線。n自動布線的布通率，依賴于良好的布局，自動布線的布通率，依賴于良好的布局， 走線的彎曲次數(shù)、走線的彎曲次數(shù)、導(dǎo)通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等導(dǎo)通孔的數(shù)目、步進的數(shù)目等布線規(guī)則可以預(yù)先設(shè)定布線規(guī)則可以預(yù)先設(shè)定。n布線過程一般先進行探索式布線路徑，快速地把短線連通，布線過程一般先進行探索式布線路徑，快速地把短線連通， 然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑然后進行迷宮式布線，先把要布的連線進行全局的布線路徑優(yōu)化，可以根據(jù)需要斷開已布的線，優(yōu)化，可以根據(jù)需要斷開已布的線， 并試著重新再布線，以并試著重新再布線，以改進總體效果。改進總體效果。nPCB 板

15、的設(shè)計過程是一個復(fù)雜而又簡單的過程，要想很好板的設(shè)計過程是一個復(fù)雜而又簡單的過程，要想很好地掌握它，還需廣大電子工程設(shè)計人員去自已體會，地掌握它，還需廣大電子工程設(shè)計人員去自已體會， 才能得才能得到其中的真諦。到其中的真諦。二、布線規(guī)則二、布線規(guī)則1. 常用的基本布線方法常用的基本布線方法n直接布線：先把最關(guān)鍵的導(dǎo)線布放好，然后把其它直接布線：先把最關(guān)鍵的導(dǎo)線布放好，然后把其它次要的導(dǎo)線繞過這些布線布放好，通常利用元件跨次要的導(dǎo)線繞過這些布線布放好，通常利用元件跨越導(dǎo)線來提高布線率，布線不通時可以通過頂層斷越導(dǎo)線來提高布線率，布線不通時可以通過頂層斷路線來解決，適用于單面板。路線來解決，適用于

16、單面板。nXY坐標布線：在坐標布線：在PCB板的一面的所有導(dǎo)線都與板的一面的所有導(dǎo)線都與水平邊緣線平行，而相鄰的一面上的所有導(dǎo)線都與水平邊緣線平行，而相鄰的一面上的所有導(dǎo)線都與前一面的導(dǎo)線正交，兩面導(dǎo)線的連通通過金屬化過前一面的導(dǎo)線正交，兩面導(dǎo)線的連通通過金屬化過孔實現(xiàn)，適用于雙面板和多層板?？讓崿F(xiàn)，適用于雙面板和多層板。2. 布線寬度選擇原則布線寬度選擇原則n布線寬度選用的依據(jù)：布線最小寬度主要由導(dǎo)線與布線寬度選用的依據(jù)：布線最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板的粘附強度和流過它們的電流值來決定。絕緣基板的粘附強度和流過它們的電流值來決定。布布線線寬寬度度與與電電流流關(guān)關(guān)系系表表布線常用寬度布線常用

17、寬度: 當(dāng)銅箔厚度為當(dāng)銅箔厚度為50um時，電源線布時，電源線布線寬度一般選用線寬度一般選用11.5mm，通過，通過2A電流，溫度電流，溫度升高不超過升高不超過3度，可以滿足大部分要求。數(shù)字電度，可以滿足大部分要求。數(shù)字電路信號線布線寬度通常選用路信號線布線寬度通常選用0.20.3mm。當(dāng)布線。當(dāng)布線密度允許時，應(yīng)盡可能增加布線寬度，特別是電密度允許時，應(yīng)盡可能增加布線寬度，特別是電源線和地線。源線和地線。自動布線要求依次按照地線自動布線要求依次按照地線電源線電源線時鐘時鐘線線其它的順序進行布線，在布線規(guī)則中設(shè)置其它的順序進行布線，在布線規(guī)則中設(shè)置布線優(yōu)先級，布線優(yōu)先級，0為最低級，為最低級，

18、100為最高級。為最高級。 布線與電感量：印制導(dǎo)線的電感量與其長度成正布線與電感量：印制導(dǎo)線的電感量與其長度成正比，與其寬度成反比，因此短而寬的線有利于抑比，與其寬度成反比，因此短而寬的線有利于抑制干擾。制干擾。布線寬度與焊盤：布線寬度一般要小于與之相連布線寬度與焊盤：布線寬度一般要小于與之相連的焊盤直徑。的焊盤直徑。3. 布線間距選擇原則布線間距選擇原則n導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。導(dǎo)線越短、間距越大，線間絕緣和擊穿電壓決定。導(dǎo)線越短、間距越大，線間絕緣電阻就越大。當(dāng)導(dǎo)線間距為電阻就越大。當(dāng)導(dǎo)線間距為1.5mm時，其

19、絕緣電阻時，其絕緣電阻超過超過20M，允許電壓為，允許電壓為300V；導(dǎo)線間距為；導(dǎo)線間距為1.0mm時，允許電壓為時，允許電壓為200V。所以一般選用導(dǎo)線間距為。所以一般選用導(dǎo)線間距為1.01.5mm，可以滿足大部分設(shè)計要求。對于集成，可以滿足大部分設(shè)計要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許可視間距很電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許可視間距很小。小。4. 布線優(yōu)先次序原則布線優(yōu)先次序原則n密度疏松原則：從密度疏松原則：從PCB板連接關(guān)系最簡單器件和最板連接關(guān)系最簡單器件和最疏松的區(qū)域開始布線。疏松的區(qū)域開始布線。n核心優(yōu)先原則：核心部分優(yōu)先布線，其它次要信號核心優(yōu)先原則：核心部分

20、優(yōu)先布線，其它次要信號要照顧整體，不能與關(guān)鍵信號相抵觸。要照顧整體，不能與關(guān)鍵信號相抵觸。5. 重要線路布線原則重要線路布線原則重要線路主要包括：時鐘、復(fù)位以及弱信號線等。重要線路主要包括：時鐘、復(fù)位以及弱信號線等。n重要線路（含總線和片選線）應(yīng)盡可能遠離重要線路（含總線和片選線）應(yīng)盡可能遠離I/O線線和接插件，時鐘發(fā)生器盡量靠近使用該時鐘的器件。和接插件，時鐘發(fā)生器盡量靠近使用該時鐘的器件。n時鐘線盡量短，并用地線將時鐘區(qū)圈起來；石英振時鐘線盡量短，并用地線將時鐘區(qū)圈起來；石英振蕩器外殼要接地；石英晶體及對噪聲敏感的器件下蕩器外殼要接地；石英晶體及對噪聲敏感的器件下面不要走線。面不要走線。n

21、時鐘信號最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線時應(yīng)與地時鐘信號最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線時應(yīng)與地線回路靠近，時鐘線垂直于線回路靠近，時鐘線垂直于I/O線比平行于線比平行于I/O時所時所產(chǎn)生的干擾要小。產(chǎn)生的干擾要小。n弱信號、低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路。弱信號、低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路。n模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數(shù)字電路模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠離數(shù)字電路信號，特別是時鐘信號。信號，特別是時鐘信號。6. 信號線布線的一般原則信號線布線的一般原則n輸入、輸出端的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，若無輸入、輸出端的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，若無法避免則平行信號線之間要盡量留有較大間隔，法避免

22、則平行信號線之間要盡量留有較大間隔，最好加線間地線，起到屏蔽作用。最好加線間地線，起到屏蔽作用。n印制板兩面的導(dǎo)線應(yīng)相互垂直、斜交或彎曲走線，印制板兩面的導(dǎo)線應(yīng)相互垂直、斜交或彎曲走線，避免平行走線，以減少寄生電容。避免平行走線，以減少寄生電容。n信號線間的壓差較大時，要加大導(dǎo)線間的間距；信號線間的壓差較大時，要加大導(dǎo)線間的間距；布線密度較低時，可加粗導(dǎo)線，并適當(dāng)加大間距。布線密度較低時，可加粗導(dǎo)線，并適當(dāng)加大間距。n重要信號應(yīng)采用手工優(yōu)先布線、屏蔽和加大安全重要信號應(yīng)采用手工優(yōu)先布線、屏蔽和加大安全距離等方法，使其回路面積最小，保證信號質(zhì)量，距離等方法，使其回路面積最小，保證信號質(zhì)量，在多層

23、板中盡量提供專門的布線層。在多層板中盡量提供專門的布線層。電源線信號clk不好的布線強弱信號盡量遠離強弱信號盡量遠離相鄰兩面采用相鄰兩面采用#字型布線字型布線常見走線對比常見走線對比1常見走線對比常見走線對比2常見走線對比常見走線對比37. 信號走線控制信號走線控制n走線長度控制：走線長度控制：PCB設(shè)計時應(yīng)該盡可能使布線長度最短，設(shè)計時應(yīng)該盡可能使布線長度最短，以減少布線長度帶來的干擾問題。特別是重要的信號線，應(yīng)以減少布線長度帶來的干擾問題。特別是重要的信號線，應(yīng)該根據(jù)具體的情況采用合理的網(wǎng)路拓撲結(jié)構(gòu)，使總長度最短。該根據(jù)具體的情況采用合理的網(wǎng)路拓撲結(jié)構(gòu)，使總長度最短。走線長度控制走線長度控

24、制走線倒角控制：走線倒角控制：PCB設(shè)計中應(yīng)盡量避免使用銳角和直角，設(shè)計中應(yīng)盡量避免使用銳角和直角，以避免產(chǎn)生不必要的輻射，所有的線與線之間的夾角一般以避免產(chǎn)生不必要的輻射，所有的線與線之間的夾角一般應(yīng)大于應(yīng)大于135。走線倒角控制走線倒角控制不合理不合理8. 信號屏蔽原則信號屏蔽原則n印制電路板上的元件若要加屏蔽時，可以在元件外面套一印制電路板上的元件若要加屏蔽時，可以在元件外面套一個屏蔽罩，在對應(yīng)于元件的另一面再罩上一個扁形屏蔽罩個屏蔽罩，在對應(yīng)于元件的另一面再罩上一個扁形屏蔽罩（或金屬板），將兩個屏蔽罩在電氣上連接起來并接地，（或金屬板），將兩個屏蔽罩在電氣上連接起來并接地，構(gòu)成一個近似

25、封閉的屏蔽盒。構(gòu)成一個近似封閉的屏蔽盒。n印制導(dǎo)線如果需要加屏蔽，在要求不高時，可采用印制導(dǎo)印制導(dǎo)線如果需要加屏蔽，在要求不高時，可采用印制導(dǎo)線屏蔽，對于多層板，一般通過電源層和地線層的使用，線屏蔽，對于多層板，一般通過電源層和地線層的使用，既解決電源和地線的布線問題，又可以對信號線進行屏蔽。既解決電源和地線的布線問題，又可以對信號線進行屏蔽。印制導(dǎo)線屏蔽方法印制導(dǎo)線屏蔽方法重要信號線的屏蔽：對于一些重要的信號線，如時重要信號線的屏蔽：對于一些重要的信號線，如時鐘信號、同步信號、復(fù)位信號或頻率特別高的信號，鐘信號、同步信號、復(fù)位信號或頻率特別高的信號，應(yīng)該考慮采用包絡(luò)或覆銅的屏蔽方式進行屏蔽。

26、即應(yīng)該考慮采用包絡(luò)或覆銅的屏蔽方式進行屏蔽。即將所布置的重要信號線或高頻信號線的上下左右用將所布置的重要信號線或高頻信號線的上下左右用地線隔離，并考慮好屏蔽地和實際地平面的有效結(jié)地線隔離，并考慮好屏蔽地和實際地平面的有效結(jié)合。合。重要信號線的屏重要信號線的屏蔽蔽9. 地線布線的一般原則地線布線的一般原則n一般將公共地線布置在一般將公共地線布置在PCB板的邊緣，便于板的邊緣，便于PCB板安裝在板安裝在機架上及機架與地線相連接。公共地線與印制板邊緣應(yīng)留一機架上及機架與地線相連接。公共地線與印制板邊緣應(yīng)留一定的距離，一般不小于定的距離，一般不小于2倍的板材厚度。倍的板材厚度。n盡量加粗地線。若地線很

27、細，接地電位會隨電流的變化而變盡量加粗地線。若地線很細，接地電位會隨電流的變化而變化，導(dǎo)致電子系統(tǒng)的信號受到干擾，特別是模擬電路部分，化，導(dǎo)致電子系統(tǒng)的信號受到干擾，特別是模擬電路部分，因此地線應(yīng)該盡量寬，一般以大于因此地線應(yīng)該盡量寬，一般以大于 3mm 為宜。為宜。 n在印制電路板上應(yīng)盡可能多地保留銅箔做地線，使傳輸特性在印制電路板上應(yīng)盡可能多地保留銅箔做地線，使傳輸特性和屏蔽作用得到改善，并減少分布電容的影響。數(shù)字電路中和屏蔽作用得到改善，并減少分布電容的影響。數(shù)字電路中地線可以設(shè)計成閉合回路，模擬電路中地線不可以設(shè)計成閉地線可以設(shè)計成閉合回路，模擬電路中地線不可以設(shè)計成閉合回路。在低頻電

28、路中采用單點接地；在高頻電路中就近接合回路。在低頻電路中采用單點接地；在高頻電路中就近接地，而且要采用大面積接地方式。地，而且要采用大面積接地方式。n印制板上若有大電流器件，如繼電器、揚聲器等，其地線最印制板上若有大電流器件，如繼電器、揚聲器等，其地線最好分開獨立走，以減少地線上的噪聲。好分開獨立走，以減少地線上的噪聲。模擬地和數(shù)字地的連接：模擬地和數(shù)字地應(yīng)該分開模擬地和數(shù)字地的連接：模擬地和數(shù)字地應(yīng)該分開排布，這樣可以減少模擬電路與數(shù)字電路之間的相排布，這樣可以減少模擬電路與數(shù)字電路之間的相互干擾。通常采用地線割裂法使各自自成回路，然互干擾。通常采用地線割裂法使各自自成回路，然后再分別接到公

29、共的一點上。如圖所示模擬平面和后再分別接到公共的一點上。如圖所示模擬平面和數(shù)字平面是兩個相互獨立的平面，以保證信號的完數(shù)字平面是兩個相互獨立的平面，以保證信號的完整性，只在電源入口處通過一個整性，只在電源入口處通過一個0歐電阻或小電感連歐電阻或小電感連接，再與公共地相連。接，再與公共地相連。模擬地和數(shù)模擬地和數(shù)字地的連接字地的連接單點接地示意圖單點接地示意圖環(huán)路最小原則環(huán)路最小原則環(huán)路最小規(guī)則：即信號線與地線回路構(gòu)成的環(huán)路面環(huán)路最小規(guī)則：即信號線與地線回路構(gòu)成的環(huán)路面積要盡可能小，環(huán)路面積越小，對外電磁輻射越小，積要盡可能小，環(huán)路面積越小，對外電磁輻射越小，接收外界的干擾也越小，如圖所示。接收

30、外界的干擾也越小，如圖所示。電源與地線的緊密耦合設(shè)計電源與地線的緊密耦合設(shè)計不好不好比較好比較好最好最好大面積覆銅接地大面積覆銅接地:沒有布線的區(qū)域最好由大的接地面沒有布線的區(qū)域最好由大的接地面來覆蓋，以提供屏蔽和增加去耦能力。但是發(fā)熱元來覆蓋，以提供屏蔽和增加去耦能力。但是發(fā)熱元件和大電流引線周圍應(yīng)盡量避免使用大面積銅箔，件和大電流引線周圍應(yīng)盡量避免使用大面積銅箔，否則長時間受熱易發(fā)生銅箔膨脹脫落現(xiàn)象。必須使否則長時間受熱易發(fā)生銅箔膨脹脫落現(xiàn)象。必須使用大面積銅箔時，最好用柵格狀，便于散熱。用大面積銅箔時，最好用柵格狀，便于散熱。孤立覆銅控制：獨立的覆銅區(qū)也叫銅島，它的出現(xiàn)孤立覆銅控制：獨立

31、的覆銅區(qū)也叫銅島，它的出現(xiàn)會帶來一些不可預(yù)知的問題，因此應(yīng)該將孤立覆銅會帶來一些不可預(yù)知的問題，因此應(yīng)該將孤立覆銅區(qū)與實際地平面相連，或?qū)⒐铝⒏层~區(qū)刪除。在實區(qū)與實際地平面相連，或?qū)⒐铝⒏层~區(qū)刪除。在實際際PCB板制作中，增加覆銅區(qū)除了增加接地面積有板制作中，增加覆銅區(qū)除了增加接地面積有助于改善信號質(zhì)量外，還有方便助于改善信號質(zhì)量外，還有方便PCB板生產(chǎn)廠家加板生產(chǎn)廠家加工的功效，同時還能防止工的功效，同時還能防止PCB板的翹曲。板的翹曲。孤立覆銅處理孤立覆銅處理10. 電源線布線原則電源線布線原則l盡量加寬電源線，根據(jù)估算電流，確定電源線的最盡量加寬電源線，根據(jù)估算電流，確定電源線的最小寬度

32、。小寬度。l保證印制電路板中電源線、地線的走向與數(shù)據(jù)傳輸保證印制電路板中電源線、地線的走向與數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛞恢?，增強抗噪聲能力。的方向一致，增強抗噪聲能力。l不同電源層在空間上要避免重疊，特別是一些電壓不同電源層在空間上要避免重疊，特別是一些電壓相差很大的電源之間，電源平面的重疊問題一定要相差很大的電源之間，電源平面的重疊問題一定要設(shè)法避免，難以避免時可考慮中間隔地層。設(shè)法避免，難以避免時可考慮中間隔地層。避免電源層在避免電源層在空間上的重疊空間上的重疊Z器件11. 添加去耦電容原則添加去耦電容原則l去耦電容的作用去耦電容的作用l去耦電容的主要作用就是減少器件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲在板上去耦電容的主要

33、作用就是減少器件內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲在板上的傳播并將噪聲引導(dǎo)到地，去耦電容去除高頻如的傳播并將噪聲引導(dǎo)到地，去耦電容去除高頻如RF信號的信號的干擾。干擾。l去電容還有蓄能的作用，高頻器件在工作的時候，其電流去電容還有蓄能的作用，高頻器件在工作的時候，其電流是不連續(xù)的，而器件的是不連續(xù)的，而器件的VCC到總電源有一段距離，即使距到總電源有一段距離，即使距離不長，在頻率很高的情況下，感的影響也會很大，會導(dǎo)離不長，在頻率很高的情況下，感的影響也會很大，會導(dǎo)致器件在需要電流的時候，不能及時共給，致器件在需要電流的時候，不能及時共給，去耦電容提供去耦電容提供“高頻高頻”電流，從而減少環(huán)路面積。電流，從而減少環(huán)

34、路面積。去耦電容的作用去耦電容的作用去耦電容設(shè)計去耦電容設(shè)計l容量計算：容量計算：C=I/(dV/dt) 。與芯片所需電流成正比，。與芯片所需電流成正比，與信號上升時間（頻率）成反比，一般推薦使用與信號上升時間（頻率）成反比，一般推薦使用104（10M以下），以下），103（1050M），），102（50M以上）以上）l位置選擇：需要放置在能夠最小化電容和芯片間位置選擇：需要放置在能夠最小化電容和芯片間走線電感的地方，建議靠近芯片電源引腳放置，走線電感的地方，建議靠近芯片電源引腳放置，且要連接到芯片本級地。且要連接到芯片本級地。去耦電容配置原則去耦電容配置原則l電源輸入端跨接一個電源輸入端跨接

35、一個10100uF的電解電容，如果的電解電容，如果印制電路板的位置允許，采用印制電路板的位置允許，采用100uF以上電解電容以上電解電容抗干擾效果更好?？垢蓴_效果更好。l每個集成芯片配置一個每個集成芯片配置一個104（0.1uF）的陶瓷電容，）的陶瓷電容，如電路板的空間狹小，可每如電路板的空間狹小，可每410個芯片配置一個個芯片配置一個110uF的鉭電解電容。的鉭電解電容。l去耦電容的引線不能過長，去耦電容的布局要合理。去耦電容的引線不能過長，去耦電容的布局要合理。去耦電容去耦電容配置原則配置原則12. 器件布局分區(qū)器件布局分區(qū)/分層規(guī)則分層規(guī)則l為了防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾，同時

36、盡量縮為了防止不同工作頻率的模塊之間的互相干擾，同時盡量縮短高頻部分的布線長度。通常將高頻的部分布設(shè)在接口部分短高頻部分的布線長度。通常將高頻的部分布設(shè)在接口部分以減少布線長度，當(dāng)然，這樣的布局仍然要考慮到低頻信號以減少布線長度，當(dāng)然，這樣的布局仍然要考慮到低頻信號可能受到的干擾。同時還要考慮到高可能受到的干擾。同時還要考慮到高/低頻部分地平面的分低頻部分地平面的分割問題，通常采用將二者的地分割，再在接口處單點相接。割問題，通常采用將二者的地分割，再在接口處單點相接。 l 對混合電路多層板，可以將模擬與數(shù)字電路分別布置在印對混合電路多層板，可以將模擬與數(shù)字電路分別布置在印制板的兩面，分別使用不同的層布線，中間用地層隔離的方制板的兩面，分別使用不同的層布線，中間用地層隔離的方式。式。器件布局分區(qū)器件布局分區(qū)/分層規(guī)則分層規(guī)則13. 焊盤設(shè)計原則