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【超干貨】PCB布局布線技巧實例

PCB學習醬 ? 2023-09-05 18:37 ? 次閱讀

PCB的布局設計中,元器件的布局至關重要,它決定了板面的整齊美觀程度和印制導線的長短與數量,對整機的可靠性有一定的影響。

一塊好的電路板,除了實現原理功能之外,還要考慮EMI、EMCESD(靜電釋放)、信號完整性電氣特性,也要考慮機械結構、大功耗芯片的散熱問題等。

本文對PCB的通用性布局做出一些建議,大家可以進行借鑒參考。

常規PCB布局規范要求

1、閱讀設計說明文檔,滿足特殊結構、特殊模塊等布局要求。

2、設置布局格點為25mil,可通過格點對齊,等間距;對齊方式為先大后小(大器件和大器件先對齊),歸中對齊的方式,如下圖所示。

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3、滿足禁布區限高、結構和特殊器件的布局、禁布區要求。

① 如下圖一(左):限高要求,在機械層或者標注層標注清楚,方便后期交叉檢查核對;

② 如下圖一(右):布局之前設置禁布區域,要求器件離板邊5mm不要布局器件,除非特殊要求或者后續板子設計可以添加工藝邊;

③ 如下圖二:結構和特殊器件的布局,可通過坐標精準定位或按元件外框或中線坐標來定位。

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wKgZomT25_SAKNF2AAF0A3GwxTY294.png

4、布局要先有預布局,不要拿到板子就直接就開始布局,預布局可以基于模塊抓取之后,在PCB板內進行畫線信號流向的分析,之后再基于信號流向分析,在PCB板里面繪制模塊輔助線,評估模塊在PCB里面的大概位置和占用范圍大小,繪制輔助線線寬40mil,并通過以上操作評估模塊和模塊之間的布局合理性,如下圖所示。

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5、布局需要考慮留有電源走線的通道,不宜太緊太密,通過規劃順帶弄清楚電源從哪里來到哪里去,梳理電源樹,如下圖(左)。

6、熱敏元件(如電解電容器、晶體振蕩器)布局時應盡量遠離電源等高熱器件,盡量布局在上風口,如下圖(右)。

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7、滿足敏感模塊的區分、整板布局均衡度,整板的布線通道預留等,如下圖所示。

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① 高電壓、大電流信號與小電流,低電壓的弱信號完全分開,高壓部分采取所有層挖空處理,不要額外的鋪銅,高壓之間的爬電間距,按照規范的表格進行查表,如下圖所示;

wKgaomT26AWAFx-fAAFo-Fg8ZPY088.png

模擬信號與數字信號分開,分割寬度至少20mil,且模擬和射頻按照模塊化設計里面的要求‘一’字型或'L'型布局,如下圖(左);

③ 高頻信號與低頻信號分開,隔開距離至少保證3mm以上,不能交叉布局,如下圖(右);

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④ 晶振、時鐘驅動等關鍵信號器件的布局,需遠離接口電路布局,不要布局在板邊,離板邊至少要有10mm以上的距離,晶體和晶振靠近芯片放置,同層放置,不要打孔,預留包地的空間,如下圖所示;

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⑤ 相同結構電路,采用“對稱式”標準布局(直接相同模塊復用),滿足信號的一致性,如下圖所示。

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設計完PCB后,一定要做分析檢查,才能讓生產更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測PCB布線布局最優方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點擊一鍵DFM分析,即可根據生產的工藝參數對設計的PCB板進行可制造性分析。

華秋DFM軟件是國內首款免費PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬+元件庫,可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發了19大項,52細項檢查規則,PCBA組裝的分析功能,開發了10大項,234細項檢查規則

基本可涵蓋所有可能發生的制造性問題,能幫助設計工程師在生產前檢查出可制造性問題,且能夠滿足工程師需要的多種場景,將產品研制的迭代次數降到最低,減少成本。

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