在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(shù)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(xiàn)原理功能之外,還要考慮EMI、emc、ESD(靜電釋放)、信號完整性等電氣特性,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(guī)PCB布局規(guī)范要求 % d8 {8 G1 J. v/ H9 ?# \: h
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。ù笃骷痛笃骷葘R),歸中對齊的方式,如下圖所示。 7 Z' T& w/ S! D# ]' r
* n$ Q8 `% H8 v8 q0 ^+ O
3、滿足禁布區(qū)限高、結構和特殊器件的布局、禁布區(qū)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(qū)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(xù)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。
- d, N5 j& ^" G, O' t5 P7 `& S: l$ @% v; y& l
9 k( M. N0 B5 V2 A% o
& f+ ?; [* o- l. @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。
0 h4 w" F6 \' c8 n, g3 c, z: m; U1 ^9 q6 w
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(guī)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)。
% N4 @ g5 t) m9 N; ?7 c
7 J$ T1 j$ K( i) m5 t1 t7、滿足敏感模塊的區(qū)分、整板布局均衡度,整板的布線通道預留等,如下圖所示。 6 ?" p+ i6 [0 W" Z# y+ k# U
& Z! G- x9 R7 g
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(guī)范的表格進行查表,如下圖所示; ; N$ w6 m& S `
% L0 U7 f+ c7 B: ~3 a
② 模擬信號與數(shù)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); * e9 p' ?. u1 ?
+ O: O: G3 d7 N% C4 y* H* f+ }
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;
! y- d9 }! A9 g2 a" ^! V' ]: G5 P& h) V Y
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。
3 n3 \ S: m4 \ }* ~& B7 g: f5 K
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(yōu)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(jù)生產的工藝參數(shù)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(fā)了19大項,52細項檢查規(guī)則,PCBA組裝的分析功能,開發(fā)了10大項,234細項檢查規(guī)則。 基本可涵蓋所有可能發(fā)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(shù)降到最低,減少成本。 a! G3 |3 Y3 `+ {) d- |7 K
|