PCB布局设计

在进行PCB设计中,布局是一个重要的环节。
布局结果的好坏将直接影响布线的效果,因此可以这样认为,合理的布局是PCB设计成功的第一步。
布局的重要性:

  • 良好的布局决定后期布线的密度、布线过孔的数量进而影响信号的质量。
  • 良好的布局让后期SMT/人工焊接更加便利,减少加工成本。
  • 良好的布局可以减少PCB板的设计面积,减少生产成本。

如何进行合理地布局:

一、看懂原理图
布局的第一步是先去看原理图,并且要把原理图看懂。对于一个合格的硬件工程师,应该有很强原理图设计能力,能对各种电路进行分析。

  • 1、把电路按照模拟电路和数字电路进行区分
  • 2、把模拟/数字电路进行低速、中速以及高速进行区分
  • 3、把电路中的一些发热器件易干扰器件标注出来

二、模块式布局
模块式布局建立再步骤一看懂原理图的基础上
首先建立原理图与PCB的连接,然后从原理图中把各个模块的电路选中,最后把各个模块的电路捉取到各个区域进行区分。

三、布局
1、信号流向式布局
信号流向,一般是以电源信号的流向来进行设计。
PCB布局设计

信号流向式布局一般适合比较简单的一类电路,通常适用只有模拟电路、只有数字电路或一些简单的模数混合电路中。
2、中心辐射式布局
在进行中心辐射式布局时,同时也要考虑电源信号的流向。
中心辐射式布局一般是以CPU为中心,然后针对CPU的外围电路进行布局。这类电路较为复杂,涉及的器件较多,电路功能也比较多。
PCB布局设计

四、布局过程中考虑的问题

  • 1、布局美观性:元件的布局是否均衡、疏密有序,不要头重脚轻或头沉。
  • 2、尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离
  • 3、热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离。发热器件是否有足够大的散热空间保障空气流通畅,是否需要添加散热器。
  • 4、插头、插座等与机械设计是否矛盾,插件元器件的空间距离是否正确并易于加工。于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。
  • 5、模拟电路和数字电路是否已经分区摆放。
  • 6、某些元器件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免放电引起意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。