在PCB的布局設(shè)計(jì)中,元器件的布局至關(guān)重要,它決定了板面的整齊美觀程度和印制導(dǎo)線的長(zhǎng)短與數(shù)量,對(duì)整機(jī)的可靠性有一定的影響。 一塊好的電路板,除了實(shí)現(xiàn)原理功能之外,還要考慮EMI、emc、ESD(靜電釋放)、信號(hào)完整性等電氣特性,也要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)、大功耗芯片的散熱問題等。 本文對(duì)PCB的通用性布局做出一些建議,大家可以進(jìn)行借鑒參考。 常規(guī)PCB布局規(guī)范要求
6 |/ l4 D( s1 `6 ]- t! s1、閱讀設(shè)計(jì)說(shuō)明文檔,滿足特殊結(jié)構(gòu)、特殊模塊等布局要求。 2、設(shè)置布局格點(diǎn)為25mil,可通過格點(diǎn)對(duì)齊,等間距;對(duì)齊方式為先大后。ù笃骷痛笃骷葘(duì)齊),歸中對(duì)齊的方式,如下圖所示。 ![]()
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3、滿足禁布區(qū)限高、結(jié)構(gòu)和特殊器件的布局、禁布區(qū)要求。 ① 如下圖一(左):限高要求,在機(jī)械層或者標(biāo)注層標(biāo)注清楚,方便后期交叉檢查核對(duì); ② 如下圖一(右):布局之前設(shè)置禁布區(qū)域,要求器件離板邊5mm不要布局器件,除非特殊要求或者后續(xù)板子設(shè)計(jì)可以添加工藝邊; ③ 如下圖二:結(jié)構(gòu)和特殊器件的布局,可通過坐標(biāo)精準(zhǔn)定位或按元件外框或中線坐標(biāo)來(lái)定位。 ![]()
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4、布局要先有預(yù)布局,不要拿到板子就直接就開始布局,預(yù)布局可以基于模塊抓取之后,在PCB板內(nèi)進(jìn)行畫線信號(hào)流向的分析,之后再基于信號(hào)流向分析,在PCB板里面繪制模塊輔助線,評(píng)估模塊在PCB里面的大概位置和占用范圍大小,繪制輔助線線寬40mil,并通過以上操作評(píng)估模塊和模塊之間的布局合理性,如下圖所示。 ![]()
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& ^$ p" H! f+ ~' [$ Z/ j) r4 q0 ?: Y5、布局需要考慮留有電源走線的通道,不宜太緊太密,通過規(guī)劃順帶弄清楚電源從哪里來(lái)到哪里去,梳理電源樹,如下圖(左)。 6、熱敏元件(如電解電容器、晶體振蕩器)布局時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離電源等高熱器件,盡量布局在上風(fēng)口,如下圖(右)。 ' E0 ^, |" n1 U- K1 r" B5 E
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7、滿足敏感模塊的區(qū)分、整板布局均衡度,整板的布線通道預(yù)留等,如下圖所示。 ![]()
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9 E3 n3 z4 {- b \, w/ b① 高電壓、大電流信號(hào)與小電流,低電壓的弱信號(hào)完全分開,高壓部分采取所有層挖空處理,不要額外的鋪銅,高壓之間的爬電間距,按照規(guī)范的表格進(jìn)行查表,如下圖所示; & k) k# }' b! ]6 w- C' m) u: ?
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② 模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分開,分割寬度至少20mil,且模擬和射頻按照模塊化設(shè)計(jì)里面的要求‘一’字型或'L'型布局,如下圖(左); ③ 高頻信號(hào)與低頻信號(hào)分開,隔開距離至少保證3mm以上,不能交叉布局,如下圖(右); ![]()
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④ 晶振、時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)等關(guān)鍵信號(hào)器件的布局,需遠(yuǎn)離接口電路布局,不要布局在板邊,離板邊至少要有10mm以上的距離,晶體和晶振靠近芯片放置,同層放置,不要打孔,預(yù)留包地的空間,如下圖所示; ![]()
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+ i7 T1 `8 d+ y⑤ 相同結(jié)構(gòu)電路,采用“對(duì)稱式”標(biāo)準(zhǔn)布局(直接相同模塊復(fù)用),滿足信號(hào)的一致性,如下圖所示。 ![]()
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設(shè)計(jì)完P(guān)CB后,一定要做分析檢查,才能讓生產(chǎn)更順利,這里推薦一款可以一鍵智能檢測(cè)PCB布線布局最優(yōu)方案的工具:華秋DFM軟件,只需上傳PCB/Gerber文件后,點(diǎn)擊一鍵DFM分析,即可根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行可制造性分析。 華秋DFM軟件是國(guó)內(nèi)首款免費(fèi)PCB可制造性和裝配分析軟件,擁有300萬(wàn)+元件庫(kù),可輕松高效完成裝配分析。其PCB裸板的分析功能,開發(fā)了19大項(xiàng),52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則,PCBA組裝的分析功能,開發(fā)了10大項(xiàng),234細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則。 基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問題,能幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問題,且能夠滿足工程師需要的多種場(chǎng)景,將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低,減少成本。
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