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1、PCB布線技巧及抗干擾技術(shù)研究第1章PCB布局、布線技巧§1.1PCB布局原則在PCB設(shè)計中，布局是一個重要的環(huán)節(jié)。布局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效果，合理的布局是PCB設(shè)計成功的第一步。布局方式分兩種，一種是交互式布局，另一種是自動布局，一般是在自動布局的基礎(chǔ)上用交互式布局進(jìn)行調(diào)整，在布局時還可根據(jù)走線的情況對門電路進(jìn)行再分配，將兩個門電路進(jìn)行交換，使其成為便于布線的最佳布局。在布局完成后，還可對設(shè)計文件及有關(guān)信息進(jìn)行返回標(biāo)注于原理圖，使得PCB板中的有關(guān)信息與原理圖相一致，以便在今后的建檔、更改設(shè)計能同步起來,同時對模擬的有關(guān)信息
2、進(jìn)行更新，使得能對電路的電氣性能及功能進(jìn)行板級驗證。PCB的布局應(yīng)綜合多方面原則，歸納如下：第一，信號流向原則。⑴元件的布局應(yīng)便于信號流通，使信號盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下，信號的流向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。⑵通常按照信號的流程逐個安排各個功能電路單元的位置，以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。第二，最近相鄰原則。布局的最重要的原則之一是保證布線的布通率，移動器件時要注意飛線的連接，把有網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的器件放在一起，而且能大致達(dá)成互連最短，要注意如果
3、兩個器件有多個網(wǎng)線的連接時要通過旋轉(zhuǎn)來使網(wǎng)線的交叉最少。第三，均布原則。在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊。放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集，元件分布要盡可能均勻，例如大的器件再流焊時熱容量比較大，過于集中容易使局部溫度低而造成虛焊。元件在整個板面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。第四，抗干擾原則。提到抗干擾，這涉及的知識點就比較豐富了，如數(shù)字器件和模擬器件要分開，盡量遠(yuǎn)離；盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾，易受干擾的元器件不能相
4、互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離；去耦電容盡量靠近器件的VCC，貼片器件的退耦電容最好在布在板子另一面的器件中心（肚子）位置等，這一原則涉及到的很多方面都是依靠經(jīng)驗來進(jìn)行的，后面我們將詳細(xì)介紹。⑴對輻射電磁場較強的元件，以及對電磁感應(yīng)較靈敏的元件，應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線交叉。⑵盡量避免高低電壓器件相互混雜、強弱信號的器件交錯在一起。⑶對于會產(chǎn)生磁場的元件，如變壓器、揚聲器、電感等，布局時應(yīng)注意減少磁力線對印制導(dǎo)線的切割，相鄰元件磁場方向應(yīng)相互垂直，減少彼此之間的耦合。⑷對干擾源進(jìn)行屏蔽
5、，屏蔽罩應(yīng)有良好的接地。⑸在高頻工作的電路，要考慮元件之間的分布參數(shù)的影響。第五，熱效應(yīng)原則。⑴對于發(fā)熱元件，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置，必要時可以單獨設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對鄰近元件的影響。發(fā)熱元器件一般放置在邊角，機箱內(nèi)通風(fēng)位置。⑵一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開一定距離。這些器件一般都要用散熱片，所以要考慮留出合適的空間安裝散熱片，此外發(fā)熱器件的發(fā)熱部位與印制電路板的距離一般不小于2mm。在一些必要場合甚至要安裝風(fēng)扇來主動散熱。⑶對溫度敏感的元器件要遠(yuǎn)離發(fā)熱元器
6、件。熱敏元件應(yīng)緊貼被測元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，以免受到其它發(fā)熱功當(dāng)量元件影響，引起誤動作。⑷雙面放置元件時，底層一般不放置發(fā)熱元件。第六，易維修原則。大型器件的四周要留出一定的維修空間（留出SMD返修設(shè)備加熱頭能夠進(jìn)行操作的尺寸），需要經(jīng)常更換的元件應(yīng)置于便于更換的位置，如保險管等。第七，易調(diào)節(jié)原則。對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機的結(jié)構(gòu)要求，若是機內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方；若是機外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應(yīng)。第八，抵抗受力原則。固定孔一般放在接線端子、插拔器件、
7、長串端子等經(jīng)常受力作用的器件中央，并留出相應(yīng)的空間；重量超過15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。第九，易組裝原則。按照這個原則，衍生出來的要求就有很多，例如：⑴在大面積PCB設(shè)計中（大約超過500cm2以上），為防止過錫爐時PCB板彎曲,應(yīng)在PCB板中間留一條5至10MM寬的空隙不放元器件（可走線），以用來在過錫爐時加上防止PCB板彎曲的壓條；⑵上錫位不能有絲印油，否則容易造成虛焊或焊不上；⑶布局時，DIP封裝的IC擺放的方向必須與過錫爐的方向成垂直，不可平行，如果布局上有困難，可允許水平放置IC（SMD封裝的IC擺放方向與
8、DIP相反）；⑷片式元件長軸應(yīng)垂直于再流焊爐傳送帶的方向，即垂直于PCB板的長邊（因為一般PCB板的長邊平行于再流焊爐傳送帶的方向；⑸對于使用波峰焊工藝的元件組裝，為了避免陰影效果，同尺寸元件的端頭在平行于焊波方向排成一
