PCB設(shè)計(jì)中，布局布線有哪些基本原則

　　一、元件布局基本規(guī)則

　　1. 按電路模塊進(jìn)行布局，實(shí)現(xiàn)同一功能的相關(guān)電路稱(chēng)為一個(gè)模塊，電路模塊中的元件應(yīng)采用就近集中原則，同時(shí)數(shù)字電路和模擬電路分開(kāi);

　　2.定位孔、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周?chē)?.27mm 內(nèi)不得貼裝元、器件，螺釘?shù)劝惭b孔周?chē)?.5mm(對(duì)于M2.5)、4mm(對(duì)于M3)內(nèi)不得貼裝元器件;

　　3. 臥裝電阻、電感(插件)、電解電容等元件的下方避免布過(guò)孔，以免波峰焊后過(guò)孔與元件殼體短路;

　　4. 元器件的外側(cè)距板邊的距離為5mm;

　　5. 貼裝元件焊盤(pán)的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm;

　　6. 金屬殼體元器件和金屬件(屏蔽盒等)不能與其它元器件相碰，不能緊貼印制線、焊盤(pán)，其間距應(yīng)大于2mm。定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其它方孔外側(cè)距板邊的尺寸大于3mm;

　　7. 發(fā)熱元件不能緊鄰導(dǎo)線和熱敏元件;高熱器件要均衡分布;

　　8. 電源插座要盡量布置在印制板的四周，電源插座與其相連的匯流條接線端應(yīng)布置在同側(cè)。特別應(yīng)注意不要把電源插座及其它焊接連接器布置在連接器之間，以利于這些插座、連接器的焊接及電源線纜設(shè)計(jì)和扎線。電源插座及焊接連接器的布置間距應(yīng)考慮方便電源插頭的插拔;

　　9. 其它元器件的布置：

　　所有IC元件單邊對(duì)齊，有極性元件極性標(biāo)示明確，同一印制板上極性標(biāo)示不得多于兩個(gè)方向，出現(xiàn)兩個(gè)方向時(shí)，兩個(gè)方向互相垂直;

　　10、板面布線應(yīng)疏密得當(dāng)，當(dāng)疏密差別太大時(shí)應(yīng)以網(wǎng)狀銅箔填充，網(wǎng)格大于8mil(或0.2mm);

　　11、貼片焊盤(pán)上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虛焊。重要信號(hào)線不準(zhǔn)從插座腳間穿過(guò);

　　12、貼片單邊對(duì)齊，字符方向一致，封裝方向一致;

　　13、有極性的器件在以同一板上的極性標(biāo)示方向盡量保持一致。

　　二、元件布線規(guī)則

　　1、畫(huà)定布線區(qū)域距PCB板邊≤1mm的區(qū)域內(nèi)，以及安裝孔周?chē)?mm內(nèi)，禁止布線;

　　2、電源線盡可能的寬，不應(yīng)低于18mil;信號(hào)線寬不應(yīng)低于12mil;cpu入出線不應(yīng)低于10mil(或8mil);線間距不低于10mil;

　　3、正常過(guò)孔不低于30mil;

　　4、 雙列直插：焊盤(pán)60mil，孔徑40mil;

　　1/4W電阻： 51*55mil(0805表貼);直插時(shí)焊盤(pán)62mil，孔徑42mil;

　　無(wú)極電容： 51*55mil(0805表貼);直插時(shí)焊盤(pán)50mil，孔徑28mil;

　　5、 注意電源線與地線應(yīng)盡可能呈放射狀，以及信號(hào)線不能出現(xiàn)回環(huán)走線。

　　在研制帶處理器的電子產(chǎn)品時(shí)，如何提高抗干擾能力和電磁兼容性?

　　1、下面的一些系統(tǒng)要特別注意抗電磁干擾：

　　(1) 微控制器時(shí)鐘頻率特別高，總線周期特別快的系統(tǒng)。

　　(2) 系統(tǒng)含有大功率，大電流驅(qū)動(dòng)電路，如產(chǎn)生火花的繼電器，大電流開(kāi)關(guān)等。

　　(3) 含微弱模擬信號(hào)電路以及高精度A/D變換電路的系統(tǒng)。

　　2、為增加系統(tǒng)的抗電磁干擾能力采取如下措施：

　　(1) 選用頻率低的微控制器：

　　選用外時(shí)鐘頻率低的微控制器可以有效降低噪聲和提高系統(tǒng)的抗干擾能力。同樣頻率的方波和正弦波，方波中的高頻成份比正弦波多得多。雖然方波的高頻成份的波的幅度，比基波小，但頻率越高越容易發(fā)射出成為噪聲源，微控制器產(chǎn)生的最有影響的高頻噪聲大約是時(shí)鐘頻率的3倍。

　　(2) 減小信號(hào)傳輸中的畸變

　　微控制器主要采用高速CMOS技術(shù)制造。信號(hào)輸入端靜態(tài)輸入電流在1mA左右，輸入電容10PF左右，輸入阻抗相當(dāng)高，高速CMOS電路的輸出端都有相當(dāng)?shù)膸лd能力，即相當(dāng)大的輸出值，將一個(gè)門(mén)的輸出端通過(guò)一段很長(zhǎng)線引到輸入阻抗相當(dāng)高的輸入端，反射問(wèn)題就很?chē)?yán)重，它會(huì)引起信號(hào)畸變，增加系統(tǒng)噪聲。當(dāng)Tpd>Tr時(shí)，就成了一個(gè)傳輸線問(wèn)題，必須考慮信號(hào)反射，阻抗匹配等問(wèn)題。

　　信號(hào)在印制板上的延遲時(shí)間與引線的特性阻抗有關(guān)，即與印制線路板材料的介電常數(shù)有關(guān)。可以粗略地認(rèn)為，信號(hào)在印制板引線的傳輸速度，約為光速的1/3到1/2之間。微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)中常用邏輯電話(huà)元件的Tr(標(biāo)準(zhǔn)延遲時(shí)間)為3到18ns之間。

　　在印制線路板上，信號(hào)通過(guò)一個(gè)7W的電阻和一段25cm長(zhǎng)的引線，線上延遲時(shí)間大致在4~20ns之間。也就是說(shuō)，信號(hào)在印刷線路上的引線越短越好，最長(zhǎng)不宜超過(guò)25cm。而且過(guò)孔數(shù)目也應(yīng)盡量少，最好不多于2個(gè)。

　　當(dāng)信號(hào)的上升時(shí)間快于信號(hào)延遲時(shí)間，就要按照快電子學(xué)處理。此時(shí)要考慮傳輸線的阻抗匹配，對(duì)于一塊印刷線路板上的集成塊之間的信號(hào)傳輸，要避免出現(xiàn)Td>Trd的情況，印刷線路板越大系統(tǒng)的速度就越不能太快。