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PCBLayout设计要点全解析

电子工程世界 2025-05-15 08:01
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在电子电路系统中，印刷电路板（PCB）是承载电子元器件、实现电气连接的关键载体，而PCB Layout（印制电路板布局布线）设计则是决定PCB性能优劣的核心环节。从电子产品的信号完整性到电磁兼容性，从产品的可靠性到生产成本，PCB Layout设计的质量都起着决定性作用。以下将从多个维度，对PCB Layout设计的核心要点进行全面解析。


特殊元器件的布局


  • 发热元件应放置在有利于散热的位置，例如PCB的边缘，并远离微处理器芯片;
  • 特殊的高频元件应紧挨着放置，以缩短他们之间的连线;
  • 敏感元件应远离时钟发生器、振荡器等噪声源;
  • 可调电感器、可变电容器、按键开关、电位器等可调元件的布局应符合整机的结构需求，方便调节;
  • 质量较重的元件应采用支架固定;
  • EMI滤波器应靠近EMI源放置。


晶振的摆放


晶振由石英晶体构成，容易受外力撞击或跌落的影响，所以在布局时，最好不要放在PCB边缘，尽量靠近芯片摆放。
晶振的摆放需要远离热源，因为高温也会影响晶振频偏。


器件去耦规则


在印制版上增加必要的去藕电容，滤除电源上的干扰信号，使电源信号稳定，推荐电源经过滤波电容后连到电源管脚上。


对于IC的去耦电容的摆放


每个IC的电源端口附近都需要摆放去耦电容，且位置尽可能靠近IC的电源口，当一个芯片有多个电源口的时候，每个口都要布置去耦电容。


电解电容远离热源


在设计时，PCB工程师首先要考虑电解电容的环境温度是否符合要求，其次要使电容尽可能的远离发热区域，以防电解电容内部的液态电解质被烤干。


贴片之间的间距


贴片元器件之间的间距是工程师在layout时必须注意的一个问题，贴片之间的间距既不能太大（浪费电路版面），也不能太小，避免焊锡膏印刷粘连以及焊接修复困难。
间距大小可以参考如下规范：
  • 相同器件：≥ 0.3mm
  • 不同器件：≥ 0.13×h+0.3mm（h为周围近邻与器件最大高度差）
  • 手工焊接和贴片时，与器件之间的距离要求：≥ 1.5mm。


元器件引线宽度一致



保留未使用引脚焊盘


比如上图一个芯片其中两个引脚不要使用的情况，但是芯片实物引脚是存在的，如果像上图右边的方式两引脚就处于悬空状态很容易引起干扰。
如果芯片引脚本身内部属于未连接，加上焊盘再把焊盘接地屏蔽能避免干扰。


使用过孔需谨慎


在几乎所有PCB布局中，都必须使用过孔在不同层之间提供导电连接，PCB设计工程师需特别小心，因为过孔会产生电感和电容，在某些情况下，它们还会产生反射，因为在走线中制作过孔时，特性阻抗会发生变化。
同样要记住的是，过孔会增加走线的长度，需要进行匹配，如果是差分走线，应尽可能避免过孔，如果不能避免，则应在两条走线中都使用过孔，以补偿信号和返回路径中的延迟。


· END ·


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