PCB设计注意事项

1、PCB 设计注意事项0推荐PCB 设计注意事项（一）作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫，但是原理设计再完美，如果电路板设计不合理性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作.根据我的经验，我总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方，希望能对您有所启示I. |不管用什么软件，PCB设计有个大致的程序，按顺序来会省时省力，因此我将按制作流程来介绍一下.（由于protel界面风格与windows视窗接近，操作习惯也相近，且有强大的仿真功能，使用的人比较多，将以此软件作说明.）原理图设计是前期准备工作，经常见到初学者为了省事直接就去画PCB板了，这样将得不偿失，对简单的板子，如果熟练流程，不 妨可

2、以跳过.但是对于初学者一定要按流程来，这样一方面可以养成良好的习惯，另一方面对复杂的电路也只有这样才能避免岀错|，|在画原理图时，层次设计时要注意各个文件最后要连接为一个整体，这同样对以后的工作有重要意义|.、|由于，软件的差别有些软件会岀现看似相连实际未连（电气性能上）的情况L, |如果不用相关检测工具检测，万一岀了问题，等板子做好了才发现就晚了|： |因此一再强调按顺序来做的重要性，希望引起大家的注意原理图是根据设计的项目来的，只要电性连接正确没什么好说的丨，|下面我们重点讨论一下具体的制板程序中的问题.1、制作物理边框封闭的物理边框对以后的元件布局、 走线来说是个基本平台，也对自动布局起

3、着约束作用， 否则，从原理图过来的元件会不知所措的. 但这里一定要注意精确，否则以后出现安装问题麻烦可就大了L- |还有就是拐角地方最好用圆弧，一方面可以避免尖角划伤工人，同时又可以减轻应 力作用：.以前我的一个产品老是在运输过程中有个别机器出现面壳PCB板断裂的情况，改用圆弧后就好了丨、|2、元件和网络的引入把元件和网络引人画好的边框中应该很简单，但是这里往往会岀问题，一定要细心地按提示的错误逐个解决，不然后面要费更大的力气，.这里的问题一般来说有以下一些：元件的封装形式找不到，元件网络问题，有未使用的元件或管脚，对照提示这些问题可以很快搞定的3、元件的布局元件的布局与走线对产品的寿命、稳定

4、性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方LJ一般来说应该有以下一些原则：3.1放置顺序先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的LOCK功能将其锁定，使之以后不会被误移动.再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC 等.最后放置小器件.3.2注意散热元件布局还要特别注意散热问题L |对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、 不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化|.、|4、布线布线原则：走线的学问是非常高深的，每人都会有自己的体会，但还是有些通行的原则的高频数字电路走线细一些、短一些好大电流

5、信号、高电压信号与小信号之间应该注意隔离（隔离距离与要承受的耐压有关，通常情况下在 2KV时板上要距离 2mm 在此之上以比例算还要加大，例如若要承受3KV的耐压测试，则高低压线路之间的距离应在3.5mm以上，许多情况下为避免爬电，还在印制线路板上的高低压之间开槽）两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合；作为电路的输人及输岀用的印制导 线应尽量避兔相邻平行，以免发生回授，在这些导线之间最好加接地线走线拐角尽可能大于9 0度，杜绝9 0度以下的拐角，也尽量少用9 0度拐角同是地址线或者数据线，走线长度差异不要太大，否则短线部分要人为走弯线作补偿走线尽量

6、走在焊接面，特别是通孔工艺的PCB尽量少用过孔、跳线单面板焊盘必须要大，焊盘相连的线一定要粗，能放泪滴就放泪滴，一般的单面板厂家质量不会很好，否则对焊接和RE-WOR K都会有问题大面积敷铜要用网格状的，以防止波焊时板子产生气泡和因为热应力作用而弯曲，但在特殊场合下要考虑GND的流向，大小，不 能简单的用铜箔填充了事，而是需要去走线元器件和走线不能太靠边放，一般的单面板多为纸质板，受力后容易断裂，如果在边缘连线或放元器件就会受到影响 必须考虑生产、调试、维修的方便性对模拟电路来说处理地的问题是很重要的，地上产生的噪声往往不便预料，可是一旦产生将会带来极大的麻烦，应该未雨绸缎I. |对于功放电路

7、，极微小的地噪声都会因为后级的放大对音质产生明显的影响；在高精度A/D转换电路中，如果地线上有高频分量存在将会产生一定的温漂，影响放大器的工作,这时可以在板子的4角加退藕电容，一脚和板子上的地连，一脚连到安装孔上去（通过螺钉和机壳连），这样可将此分 量虑去，放大器及AD也就稳定了L另外，电磁兼容问题在目前人们对环保产品倍加关注的情况下显得更加重要了 输线.晶振是常见的一种高频信号源，在功率谱上晶振的各次谐波能量值会明显高岀平均值 扰信号进行屏蔽，采用特殊的滤波电路及器件等需要特别说明的是蛇形走线，因为应用场合不同其作用也是不同的，在电脑的主板中用在一些时钟信号上，如PCIClk、AGP变压器等

8、尽量靠边分散布局放置，便于热量散发,一般来说电磁信号的来源有3个： 信号源， 辐射， 传I可行的做法是控制信号的幅度，晶振外壳接地，对干对一些重要信号，如INTELHUE架构中的HUELink,共13根，频率可达2 3 3 MHZ，要求必须严格等长，以消除时滞造成的隐患，这时，蛇形走线是唯一的解决办法, |一般来讲，蛇形走线的线距=2倍的线宽； 若在普通 PCB 板中，除了具有滤波电感的作用外，还可作为收音机天线的电感线圈等等.5、调整完善完成布线后，要做的就是对文字、个别元件、走线做些调整以及敷铜（这项工作不宜太早，否则会影响速度，又给布线带来麻烦），同样是为了便于进行生产、调试、维修敷铜通

9、常指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区，可以铺GND的铜箔，也可以铺VCC的铜箔（但这样一旦短路容易烧毁器件，最好接地，除非不得已用来加大电源的导通面积，以承受较大的电流才接VCC）丨|包地则通常指用两根地线（TRAC ）包住一撮有特殊要求的信号线，防止它被别人干扰或干扰别人如果用敷铜代替地线一定要注意整个地是否连通，电流大小、流向与有无特殊要求，以确保减少不必要的失误6、检查核对网络有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同，这时检察核对是很有必要的|.、|所以画完以后切不可急于交给制版厂家，应该先做核对，后再进行后续工作7、使用仿真功能完成这些工作后，如果时间允许还可

10、以进行软件仿真I- I特别是高频数字电路，这样可以提前发现一些问题，大大减少以后的调试工作基本原则：1、 导体距线路板边缘的距离要大于0.3mm.2、 导线条弯角部分设计成圆角，可以防止铜箔剥落丨、丨3、 铜箔线条间距离最小为 0.5mm 如为高频电路，由于分布参数的影响，其形状，间距则需另外考虑丨4、 孔与基板边缘的距离通常为板厚的2 倍，如果是排列孔，则需要 3 倍以上，否则，容易发生开裂现象5、 圆角孔与圆孔接近时，容易发生开裂现象，其距离L 应稍比板厚大|一丨6、 模具冲孔后，孔径有一定收缩量，如用1.2mm 的冲头冲孔，则出来的孔径将不足1.2mm,所以设计时要考虑到收缩量。PCB

11、设计注意事项（二）一焊盘重叠焊盘（除表面贴装焊盘外）的重叠，也就是孔的重叠放置，在钻孔时会因为在一处多钻孔导致断钻头、导线损伤。-Clk，它的作用有两点：1、阻抗匹配2、滤波电感二图形层的滥用1.违反常规设计，如元件面设计在 BOTTO 层，焊接面设计在 TOP 造成文件编辑时正反面错误。2.PCB 板内若有需铳的槽，要用 KEEPOUT LAYER 或 BOARD LAYE 层画出，不应用其它层面，避免误铳或没铳。三异型孔若板内有异型孔，用 KEEPOUT 层画出一个与孔大小一样的填充区即可。异形孔的长/宽比例应2: 1，宽度应1.0mm 否则，钻床在加工异型孔时极易断钻，造成加工困难。四.

12、 字符的放置1 字符遮盖焊盘 SMD 旱片，给印制板的通断测试及元件的焊接带来不便。2.字符设计的太小，造成丝网印刷的困难，使字符不够清晰。五. 单面焊盘孔径的设置1 单面焊盘一般不钻孔，若钻孔需标注，其孔径应设计为零。如果设计了数值，这样在产生钻孔数据时，其位就会钻岀孔，轻则会影响板面美观， 重则板子报废。2.单面焊盘若要钻孔就要做岀特殊标注。六用填充区块画焊盘用填充块画焊盘在设计线路时能够通过DRC 检查，但对于加工是不行的，因此类焊盘不能直接生成阻焊数据，上阻焊剂时，该填充块区域将被阻焊剂覆盖，导致器件焊接困难。七. 设计中的填充块太多或填充块用极细的线填充1.产生光绘数据有丢失的现象，

13、光绘数据不完全。2.因填充块在光绘数据处理时是用线一条一条去画的，因此产生的光绘数据量相当大，增加了数据处理难度。八. 表面贴装器件焊盘太短这是对于通断测试而言，对于太密的表面贴装器件，其两脚之间的间距相当小，焊盘也相当细，安装测试须上下（右左）交错位置，如焊盘设计的 太短，虽然不影响器件贴装，但会使测试针错不开位。九. 大面积网格的间距太小组成大面积网格线同线之间的边缘太小（小于0.30mm）,在印制过程中会造成短路。十.大面积铜箔距外框的距离太近大面积铜箔外框应至少保证 0.20m m 以上的间距，因在铳外形时如铳到铜箔上容易造成铜箔翘及由其引起焊剂脱落问题。十 .外形边框设计的不明确有的

14、客户在 KEEP LAYER、BOARD LAYERTOP OVER LAYE 等都设计了外形线且这些外形线不重合，造成成型时很难判断哪一条是外型线。 十二.线条的放置两个焊盘之间的连线，不要断断续续的画，如果想加粗线条不要用线条来重复放置，直接改变线条 WIDTH 即可，这样的话在修改线路的时候易修改。开发经验，PCB 布板闲谈0推荐毕业 4 年以来，虽然其中有段时间在做嵌入式实时软件系统的驱动部分，可一直都挂着“硬件工程师”的头衔。其实有点惭愧，谈不上对硬件的有多深的造诣，除了有相当一部分时间设计硬件电路以外，更重要的也就是PCB 布板。仔细想想，其中亲手布过的电路板，从简单的数字电视机顶

15、盒前面板的单层板，到复杂一点的AT89C51 为核心的工业控制类的双层板，无线扩频电台的基带双层板，高速FPGA 勺应用板，再到比较复杂的含有DDR MEMEF 总线的四层板等不下 20 块，所幸的还有接触过的手机电路的8 层板，所以，终归对 PCB 的布板有些想法。想法也罢，经验也罢，只要能够对读者的布板有所帮助的话，也就达到了我写这篇文章的目的。一块优秀的电路板，除了在实现电路原理功能之外，还要考虑EMI,EMC, ESD,信号完整性等电气特性，也要考虑机械结构，大功耗芯片的散热问题，在这基础上再考虑电路板美观问题。所以，PCB 板布线是门艺术，具体而言是门折衷的艺术。在开始学习摸索PCB

16、 布线之前，或许您会在各式各样的参考书中看见各式各样的PCB 板布线的规则，即使许多规则在一定程度上会是有相同的内涵，可是在不同的实际布板实践中会有不同的侧重点，甚至规则之间会产生冲突。举个例子：规则一信号传输的路径越短越好，规则二是在高频布线要求阻抗匹配。在考虑布DDR MEMORY线时， SOP封装的MEMER芯片不可能对所有的 TRACK实现规则一，正确的做法是整体考虑阻抗匹配的条件下实现所 有的TRACK相对最短。因此，实际布线中规则之间的不可兼得就会让读者布线过程中自觉的有效的利用这些规则时产生种种疑惑，甚至就陷 入这样或者是那样的一般性的规则中不知所措。在这就需要强调一点一一各种布

17、线规则只是指导性的，要结合实际的布线过程去不断折衷以 取得最大的效用。我想只要在实际布线中自觉注意这些规则，或多或少会对布线的效果有所帮助。1.模块化，结构化的思想不仅体现在硬件原理设计中，也要反映在布局布线效果中如今的硬件平台的集成度越来越高，系统越来越复杂，自然而然也就要求无论是硬件原理图的设计中还是PCB 布线中使用模块化，结构化设计的方法。如果接触过大规模的FPGA 或是 CPLD 就知道，复杂 IC 的设计必然要求采用自上至下的模块化的设计方法。所以作为硬件工程师，在了解系统整体架构的前提下，首先应该在原理图和PCB 布线设计中自觉融合模块化的设计思想。举个例子，数字电视机顶盒的硬件

18、平台的主 IC - QAMI5516 中就有如下的几种模块：ST20:主频 180MHZ 勺 32 位 RISC CPUPTI:TRANSPORT STREA 的 处理单元DISPLAY:MPEG-2 解码，显示处理单元DEMODULATOR:C 解调器MEMORY INTERFAC 不同应用系统所需要不同的MEMOR 的接口STBUS 各个模块的数据通讯总线PERIPHERALS:UART,SMARTCARD,IIC,GPIO,PW 等常 用外设AUDIO:音频输出接口VEDIO:视频输出接口QAMI5516 模块化的设计过程，虽然不一定要求硬件工程师了解系统的方方面面，可是必然要求在设计硬

19、件平台时，把在实际运用中 使用到的 IC不同模块的接口部分当作一个子系统来处理：例如音频部分电路和视频部分电路在布局布线的时候就应该在一个整体区域内进 行。这样做，不仅延续了 IC模块化设计的思路，而且可以方便在需要进行PCB 板的物理分隔，减少不同模块之间的电气耦合，可以方便整个系统的调试。我们知道，硬件调试中最容易检查，处理电路原理设计中的错误的方法就是“头痛医头，脚痛医脚”，即上述的QAMI5516平台中，如果音频部分电路有问题，首先要做的就是检查校验音频模块。模块化的思想还体现在系统总线的布线上，通常总线都区分为CONCROL BUS,DATA BUS,ADDR B 这三类。例如上面

20、QAMI5516 中 SMI上使用的是一片 16M 的 SDRAM 工作频率在 100MHZ 这就要求这一组总线在布线过程中需要统一成一个整体来考虑阻抗匹配。在实际的布线 过程中，不可能要把这些线布得七零八落吧。模块化的思想也有利于 PCB 板的布局模块化的思想也有利于硬件系统的功能的扩展或是更改。2.站在整个系统的角度上，分析各个模块信号的性质，确定其在整个系统中占据的地位，从而确定模块在布局布线的优先级布局对于整个系统具有重要的意义，这要求在实际的布线过程中，对于各个模块的具体处理有轻重缓急之分。一般的布局规则，都 要求区分模块是模拟电路，还是数字电路，是高频电路还是低频电路，是主要的干扰

21、源还是敏感的关键信号等等。因此，在布局之前必须仔 细分析各个模块信号的性质包括模块的属性，功能，供电电源，具体信号的频率，电流的流向，电流强度等，以确定模块在PCB 板上布局。通常，在机械结构确定的情况下，复杂的系统还会有N 种不同的布局方式，这需要站在系统的角度上依照一些规则的折中来找岀最优化的布局布线。在数字模块中，都会有时钟，例如SDRA 啲 CLOCK 而时钟电路是影响 EMC 勺主要因素。集成电路的大部分噪声都与时钟频率及其多次谐波有关。如果 CLOCK 言号是一个正弦波形式，如果处理不当，对系统会“贡献” 一个该频率或是该频率的倍频的干扰源，如果是CLOCK信号是方波形式，则对系统

22、“贡献”一个杂散频率的干扰源。同时，CLOCKS是一个容易受干扰的信号，如果CLOCK 到干扰，对数字系统的影响可想而知。因此，时钟电路模块是属于关键模块，在布局布线过程中优先各种规则考虑其布局布线。类似的还有在现在许多的嵌入式硬件系统中的各种各样的中断模块。中断的触发有电平触发和边沿触发。曾经碰到过一个设置为上升沿触发的中断因外界的干扰而不断的被触发，最终导致了RTOS于处理不过来而堵死的现象。按照这一原则来分析二个简单的电路布局。在一个我接触到的手机硬件平台中，显示屏的亮度电路是通过一个PWM 产生的不同脉宽信号，经过一个 RC 积分电路建立不同的背光灯电压来实现的。PWMW号和 CLOC

23、K!比，在对整个系统 EMI 的影响上在某种意义上是相同的。但是如果仔细分析一些，就应该知道，如果在布线时，IC 的 PWMI 号在尽可能短的路径上建立模拟的电平后才在PCB 板上传输，也就是说电阻和电容尽可能的靠近 PWMT 脚放置，这样可以使 PW 附系统的干扰减小到最小。在手机硬件平台的设计中，RF 部分和音频部分是系统的核心，这两部分的布线占据绝对核心的地位，在布线时置于优先考虑的地位。所以在实际布局布线中，这两个模块的信号线单独布在一中间层，并且在其邻层使用电源层和地层，把它屏蔽起来，同时其他模块尽量远离这两个模块，以免引入干扰。另外尝试着考虑这样一个细节:MIC 输入很小的音频信号

24、需要经过放大到一定的程度后再输入到AUDIO ADC 中。我们知道抽象意义上的信道传输信噪比是衡量噪声对系统的影响。可以相互参照，一个小的噪声在音频信号放大之前就串扰就信道和在音频信号在放大之后才进信道对音频指标的影响。如果这信道的路径不得以经过一些强干扰源的区域，建议音频信号进行放大后再进行传输。再比如在复杂系统的总线上通常会挂接类型的设备，如I2C 总线可以挂 127 个从设备，在某些机顶盒硬件平台中通常会挂上DEMODULATOR,TUNER,E2PROM 这也要求对不同的设备对于分享总线的频率上加以区分， 对于使用频率高的设备放在相对比较重要的位置上。 例如在 上述 QAMI5516平

25、台上的 EMI 接口同时使用了 SDRAM FLASH 两种设备。基于对系统的理解，SDRAM 放置的是实时操作系统的运行代码，FLASH 是作为一种存储介质，在软件系统运行过程中SDRAM!对于 FLASH 有更多的读写操作，因此在布线过程中应该先考虑SDRAMS 位置。3.注重电源完整性，布局布线中优先考虑电源和地线的处理在任何电子系统中，干扰源对系统的干扰不外乎通过两种途径：一是通过导体的传递，二是通过电磁辐射经过空间的耦合。在频率较低的系统中主要是第一种路径，在高频系统中也有相当部分的干扰原因是通过导体的传递，其中比较明显的就是IC 产生的噪声通过电源和地干扰整个系统。因此，电源的完整性或者说是电源质量对整个系统的抗干扰能力具有至关重要的意义。电源完整性实际上是信号完整性的一部分，然而考虑到电源对于所有系统的重要性，在此单独列岀。要声明的是，在实际系统中，要做到这一点