布局,即在綜合考慮信號質量、EMC、熱設計、DFM、DFT、結構、安規等方面要求的基礎上,將器件合理的放置到板面上。在高速PCB設計中,合理的布局是PCB設計成功的第一步。接下來,板兒妹和大家介紹下PCB布局的思路和原則,都是干貨噢~
布局思路
在PCB布局過程中,首先考慮的是PCB的尺寸大小。其次要考慮有結構定位要求的器件和區域,如是否有限高,限寬和打孔,開槽區域。然后根據電路信號和電源流向,對各個電路模塊進行預布局,最后根據每個電路模塊的設計原則進行全部元器件的布局工作。
布局的基本原則
1、與相關人員溝通以滿足結構、SI、DFM、DFT、EMC方面的特殊要求。
2、根據結構要素圖,放置接插件、安裝孔、指示燈等需要定位的器件,并給這些器件賦予不可移動屬性,并進行尺寸標注。
3、根據結構要素圖和某些器件的特殊要求,設置禁止布線區、禁止布局區域。
4、綜合考慮PCB性能和加工的效率選擇工藝加工流程(優先為單面SMT;單面SMT+插件;雙面SMT;雙面SMT+插件),并根據不同的加工工藝特點布局。
5、布局時參考預布局的結果,根據“先大后小,先難后易”的布局原則。
6、布局應盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短,關鍵信號線最短;高電壓、大電流信號與低電壓、小電流信號的弱信號完全分開;模擬信號與數字信號分開;高頻信號與低頻信號分開;高頻元器件的間距要充分。在滿足仿真和時序分析要求的前提下,局部調整。
7、相同電路部分盡可能采用對稱式模塊化布局。
8、布局設置建議柵格為50mil,IC器件布局,柵格建議為25 25 25 25 mil。布局密度較高時,小型表面貼裝器件,柵格設置建議不少于5mil。
特殊元器件的布局原則
1、盡可能縮短調頻元器件之間的連線長度。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,設法減少它們的分布參數和相互間的電磁干擾。
2、對于可能存在較高電位差的器件與導線之間,應加大他們之間的距離,防止意外短路。帶強電的器件,盡量布置在人體不易接觸的地方。
3、重量超過15g的元器件,應當加支架固定,然后焊接。對于又大又重,發熱量大的元器件不宜裝在PCB上,裝在整機外殼上應考慮散熱問題,熱敏器件應遠離發熱器件。
4、對于電位器,可調電感線圈,可變電容,微動開關等可調元器件的布局應考慮整機的結構要求,如限高,孔位大小,中心坐標等。
5、預留PCB定位孔和固定支架所占用的位置。
布局后檢查
在PCB設計中,合理的布局是PCB設計成功的第一步,工程師在布局完成后需要嚴格檢查以下內容:
1、PCB尺寸標記,器件布局是否和結構圖紙一致,是否符合PCB制造工藝要求,如最小孔徑,最小線寬。
2、元器件之間在二維、三維空間上是否相互干涉,是否會與結構外殼相互干涉。
3、元器件是否全部放置完畢。
4、需要經常插拔或者更換的元器件是否方便插拔與更換。
5、熱敏器件與發熱元器件是否有合適的距離。
6、調整可調器件和按下按鍵是否方便。
7、安裝散熱器的位置是否空氣通暢。
8、信號流向是否通暢且互聯最短。
9、線路干擾問題是否有考慮。
10、插頭,插座是否與機械設計矛盾。
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