PCB電路板設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1、作為一個(gè)電子工程師設(shè)計(jì)電路是一項(xiàng)必備的硬功夫，但是原理設(shè)計(jì)再完美，如果電路板設(shè)計(jì)不合理性能將大打折扣，嚴(yán)重時(shí)甚至不能正常工作。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，我總結(jié)出以下一些設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的地方，希望能對(duì)您有所啟示。不管用什么軟件，設(shè)計(jì)有個(gè)大致的程序，按順序來(lái)會(huì)省時(shí)省力，因此我將按制作流程來(lái)介紹一下。（由于界面風(fēng)格與視窗接近，操作習(xí)慣也相近，且有強(qiáng)大的仿真功能，使用的人比較多，將以此軟件作說(shuō)明。）原理圖設(shè)計(jì)是前期準(zhǔn)備工作，經(jīng)常見到初學(xué)者為了省事直接就去畫板了，這樣將得不償失，對(duì)簡(jiǎn)單的板子，如果熟練流程，不妨可以跳過(guò)。但是對(duì)于初學(xué)者一定要按流程來(lái)，這樣一方面可以養(yǎng)成良好的習(xí)慣，另一方面對(duì)復(fù)雜的電路也只有這樣才能避

2、免出錯(cuò)。在畫原理圖時(shí)，層次設(shè)計(jì)時(shí)要注意各個(gè)文件最后要連接為一個(gè)整體，這同樣對(duì)以后的工作有重要意義。由于，軟件的差別有些軟件會(huì)出現(xiàn)看似相連實(shí)際未連（電氣性能上）的情況。如果不用相關(guān)檢測(cè)工具檢測(cè)，萬(wàn)一出了問(wèn)題，等板子做好了才發(fā)現(xiàn)就晚了。因此一再?gòu)?qiáng)調(diào)按順序來(lái)做的重要性，希望引起大家的注意。原理圖是根據(jù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目來(lái)的，只要電性連接正確沒(méi)什么好說(shuō)的。下面我們重點(diǎn)討論一下具體的制板程序中的問(wèn)題。、制作物理邊框封閉的物理邊框?qū)σ院蟮脑季?、走線來(lái)說(shuō)是個(gè)基本平臺(tái)，也對(duì)自動(dòng)布局起著約束作用，否則，從原理圖過(guò)來(lái)的元件會(huì)不知所措的。但這里一定要注意精確，否則以后出現(xiàn)安裝問(wèn)題麻煩可就大了。還有就是拐角地方最好用圓弧

3、，一方面可以避免尖角劃傷工人，同時(shí)又可以減輕應(yīng)力作用。以前我的一個(gè)產(chǎn)品老是在運(yùn)輸過(guò)程中有個(gè)別機(jī)器出現(xiàn)面殼板斷裂的情況，改用圓弧后就好了。、元件和網(wǎng)絡(luò)的引入把元件和網(wǎng)絡(luò)引人畫好的邊框中應(yīng)該很簡(jiǎn)單，但是這里往往會(huì)出問(wèn)題，一定要細(xì)心地按提示的錯(cuò)誤逐個(gè)解決，不然后面要費(fèi)更大的力氣。這里的問(wèn)題一般來(lái)說(shuō)有以下一些：元件的封裝形式找不到，元件網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，有未使用的元件或管腳，對(duì)照提示這些問(wèn)題可以很快搞定的。、元件的布局元件的布局與走線對(duì)產(chǎn)品的壽命、穩(wěn)定性、電磁兼容都有很大的影響，是應(yīng)該特別注意的地方。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該有以下一些原則：放置順序先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類，

4、這些器件放置好后用軟件的功能將其鎖定，使之以后不會(huì)被誤移動(dòng)。再放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC等。最后放置小器件。注意散熱元件布局還要特別注意散熱問(wèn)題。對(duì)于大功率電路，應(yīng)該將那些發(fā)熱元件如功率管、變壓器等盡量靠邊分散布局放置，便于熱量散發(fā)，不要集中在一個(gè)地方，也不要高電容太近以免使電解液過(guò)早老化。、布線布線原則：走線的學(xué)問(wèn)是非常高深的，每人都會(huì)有自己的體會(huì)，但還是有些通行的原則的。高頻數(shù)字電路走線細(xì)一些、短一些好大電流信號(hào)、高電壓信號(hào)與小信號(hào)之間應(yīng)該注意隔離（隔離距離與要承受的耐壓有關(guān)，通常情況下在2時(shí)板上要距離2mm，在此之上以比例算還要加大，例如若要承受的耐壓測(cè)試

5、，則高低壓線路之間的距離應(yīng)在3.5以上，許多情況下為避免爬電，還在印制線路板上的高低壓之間開槽。）兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸人及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避兔相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。走線拐角盡可能大于度，杜絕度以下的拐角，也盡量少用度拐角同是地址線或者數(shù)據(jù)線，走線長(zhǎng)度差異不要太大，否則短線部分要人為走彎線作補(bǔ)償走線盡量走在焊接面，特別是通孔工藝的盡量少用過(guò)孔、跳線單面板焊盤必須要大，焊盤相連的線一定要粗，能放淚滴就放淚滴，一般的單面板廠家質(zhì)量不會(huì)很好，否則對(duì)焊接和都會(huì)有問(wèn)題大面積敷銅要用網(wǎng)格狀的，以防

6、止波焊時(shí)板子產(chǎn)生氣泡和因?yàn)闊釕?yīng)力作用而彎曲，但在特殊場(chǎng)合下要考慮的流向，大小，不能簡(jiǎn)單的用銅箔填充了事，而是需要去走線元器件和走線不能太靠邊放，一般的單面板多為紙質(zhì)板，受力后容易斷裂，如果在邊緣連線或放元器件就會(huì)受到影響必須考慮生產(chǎn)、調(diào)試、維修的方便性對(duì)模擬電路來(lái)說(shuō)處理地的問(wèn)題是很重要的，地上產(chǎn)生的噪聲往往不便預(yù)料，可是一旦產(chǎn)生將會(huì)帶來(lái)極大的麻煩，應(yīng)該未雨綢緞。對(duì)于功放電路，極微小的地噪聲都會(huì)因?yàn)楹蠹?jí)的放大對(duì)音質(zhì)產(chǎn)生明顯的影響；在高精度轉(zhuǎn)換電路中，如果地線上有高頻分量存在將會(huì)產(chǎn)生一定的溫漂，影響放大器的工作。這時(shí)可以在板子的角加退藕電容，一腳和板子上的地連，一腳連到安裝孔上去（通過(guò)螺釘和機(jī)殼連

7、），這樣可將此分量慮去，放大器及也就穩(wěn)定了。另外，電磁兼容問(wèn)題在目前人們對(duì)環(huán)保產(chǎn)品倍加關(guān)注的情況下顯得更加重要了。一般來(lái)說(shuō)電磁信號(hào)的來(lái)源有個(gè)：信號(hào)源，輻射，傳輸線。晶振是常見的一種高頻信號(hào)源，在功率譜上晶振的各次諧波能量值會(huì)明顯高出平均值?？尚械淖龇ㄊ强刂菩盘?hào)的幅度，晶振外殼接地，對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽，采用特殊的濾波電路及器件等。需要特別說(shuō)明的是蛇形走線，因?yàn)閼?yīng)用場(chǎng)合不同其作用也是不同的，在電腦的主板中用在一些時(shí)鐘信號(hào)上，如 、-，它的作用有兩點(diǎn)：、阻抗匹配 、濾波電感。對(duì)一些重要信號(hào)，如 架構(gòu)中的，一共根，頻率可達(dá)，要求必須嚴(yán)格等長(zhǎng)，以消除時(shí)滯造成的隱患，這時(shí)，蛇形走線是唯一的解決辦法。一般來(lái)

8、講，蛇形走線的線距倍的線寬；若在普通PCB板中，除了具有濾波電感的作用外，還可作為收音機(jī)天線的電感線圈等等。、調(diào)整完善完成布線后，要做的就是對(duì)文字、個(gè)別元件、走線做些調(diào)整以及敷銅（這項(xiàng)工作不宜太早，否則會(huì)影響速度，又給布線帶來(lái)麻煩），同樣是為了便于進(jìn)行生產(chǎn)、調(diào)試、維修。敷銅通常指以大面積的銅箔去填充布線后留下的空白區(qū)，可以鋪的銅箔，也可以鋪的銅箔（但這樣一旦短路容易燒毀器件，最好接地，除非不得已用來(lái)加大電源的導(dǎo)通面積，以承受較大的電流才接）。包地則通常指用兩根地線（）包住一撮有特殊要求的信號(hào)線，防止它被別人干擾或干擾別人。如果用敷銅代替地線一定要注意整個(gè)地是否連通，電流大小、流向與有無(wú)特殊要求

9、，以確保減少不必要的失誤。、檢查核對(duì)網(wǎng)絡(luò)有時(shí)候會(huì)因?yàn)檎`操作或疏忽造成所畫的板子的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系與原理圖不同，這時(shí)檢察核對(duì)是很有必要的。所以畫完以后切不可急于交給制版廠家，應(yīng)該先做核對(duì)，后再進(jìn)行后續(xù)工作。、使用仿真功能完成這些工作后，如果時(shí)間允許還可以進(jìn)行軟件仿真。特別是高頻數(shù)字電路，這樣可以提前發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，大大減少以后的調(diào)試工作量。基本原則：1、導(dǎo)體距線路板邊緣的距離要大于0.3mm。2、導(dǎo)線條彎角部分設(shè)計(jì)成圓角，可以防止銅箔剝落。3、銅箔線條間距離最小為0.5mm，如為高頻電路，由于分布參數(shù)的影響，其形狀，間距則需另外考慮。4、孔與基板邊緣的距離通常為板厚的2倍，如果是排列孔，則需要3倍以上，否

10、則，容易發(fā)生開裂現(xiàn)象。5、圓角孔與圓孔接近時(shí)，容易發(fā)生開裂現(xiàn)象，其距離L應(yīng)稍比板厚大。6、模具沖孔后，孔徑有一定收縮量，如用1.2mm的沖頭沖孔，則出來(lái)的孔徑將不足1.2mm，所以設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到收縮量。這是個(gè)牽涉面大的問(wèn)題。拋開其它因素，僅就PCB設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)說(shuō)，我有以下幾點(diǎn)體會(huì)，供參考：1、要有合理的走向：如輸入/輸出，交流/直流，強(qiáng)/弱信號(hào)，高頻/低頻，高壓/低壓等.，它們的走向應(yīng)該是呈線形的(或分離)，不得相互交融。其目的是防止相互干擾。最好的走向是按直線，但一般不易實(shí)現(xiàn)，最不利的走向是環(huán)形，所幸的是可以設(shè)隔離帶來(lái)改善。對(duì)于是直流，小信號(hào)，低電壓PCB設(shè)計(jì)的要求可以低些。所以“合理”是相對(duì)

11、的。2、選擇好接地點(diǎn)：小小的接地點(diǎn)不知有多少工程技術(shù)人員對(duì)它做過(guò)多少論述，足見其重要性。一般情況下要求共點(diǎn)地，比如：前向放大器的多條地線應(yīng)匯合后再與干線地相連等.?，F(xiàn)實(shí)中，因受各種限制很難完全辦到，但應(yīng)盡力遵循。這個(gè)問(wèn)題在實(shí)際中是相當(dāng)靈活的。每個(gè)人都有自己的一套解決方案。如能針對(duì)具體的電路板來(lái)解釋就容易理解。3、合理布置電源濾波/退耦電容：一般在原理圖中僅畫出若干電源濾波/退耦電容，但未指出它們各自應(yīng)接于何處。其實(shí)這些電容是為開關(guān)器件(門電路)或其它需要濾波/退耦的件而設(shè)置的，布置這些電容就應(yīng)盡量靠近這些元部件，離得太遠(yuǎn)就沒(méi)有作用了。有趣的，當(dāng)電源濾波/退耦電容布置的合理時(shí)，接地點(diǎn)的問(wèn)題就顯得不那么明顯。4、線條有講究：有條件做寬的線決不做細(xì)；高壓及高頻線應(yīng)園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得采用直角。地線應(yīng)盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對(duì)接地點(diǎn)問(wèn)題有相當(dāng)?shù)母纳啤?、有些問(wèn)題雖然發(fā)生在后期制作中，但卻是PCB設(shè)計(jì)中帶來(lái)的，它們是：過(guò)線孔太多，沉銅工藝稍有不慎就會(huì)埋下隱患。所以，設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量減少過(guò)線孔。同向并行的線條密度太大，焊接時(shí)很容易連成一片。所以，線密度應(yīng)視焊接工藝的水平來(lái)確定。焊點(diǎn)的距離太小，不利于人工焊接，只能以降低工效來(lái)解決焊接質(zhì)量。否則將留下隱患。所以，焊點(diǎn)的最小距離的確定應(yīng)綜合考慮焊接人員的素質(zhì)和