PCB 设计

本文介绍了电子设计工程师在使用设计软件进行PCB布局设计及商业制造时应牢记并践行最有效的可靠性设计法则。

	按部位分类	技术规范内容
1	PCB布线与布局	PCB布线与布局隔离准则：强弱电流隔离、大小电压隔离，高低频率隔离、输入输出隔离、数字模拟隔离、输入输出隔离，分界标准为相差一个数量级。隔离方法包括：空间远离、地线隔开。
2	PCB布线与布局	晶振要尽量靠近IC，且布线要较粗
3	PCB布线与布局	晶振外壳接地
4	PCB布线与布局	时钟布线经连接器输出时，连接器上的插针要在时钟线插针周围布满接地插针
5	PCB布线与布局	让模拟和数字电路分别拥有自己的电源和地线通路，在可能的情况下，应尽量加宽这两部分电路的电源与地线或采用分开的电源层与接地层，以便减小电源与地线回路的阻抗，减小任何可能在电源与地线回路中的干扰电压
6	PCB布线与布局	单独工作的PCB的模拟地和数字地可在系统接地点附近单点汇接，如电源电压一致，模拟和数字电路的电源在电源入口单点汇接，如电源电压不一致，在两电源较近处并一1~2nf的电容，给两电源间的信号返回电流提供通路
7	PCB布线与布局	如果PCB是插在母板上的，则母板的模拟和数字电路的电源和地也要分开，模拟地和数字地在母板的接地处接地，电源在系统接地点附近单点汇接，如电源电压一致，模拟和数字电路的电源在电源入口单点汇接，如电源电压不一致，在两电源较近处并一1~2nf的电容，给两电源间的信号返回电流提供通路
8	PCB布线与布局	当高速、中速和低速数字电路混用时，在印制板上要给它们分配不同的布局区域
9	PCB布线与布局	对低电平模拟电路和数字逻辑电路要尽可能地分离
10	PCB布线与布局	多层印制板设计时电源平面应靠近接地平面，并且安排在接地平面之下。
11	PCB布线与布局	多层印制板设计时布线层应安排与整块金属平面相邻
12	PCB布线与布局	多层印制板设计时把数字电路和模拟电路分开，有条件时将数字电路和模拟电路安排在不同层内。如果一定要安排在同层，可采用开沟、加接地线条、分隔等方法补救。模拟的和数字的地、电源都要分开，不能混用
13	PCB布线与布局	时钟电路和高频电路是主要的干扰和辐射源，一定要单独安排、远离敏感电路
14	PCB布线与布局	注意长线传输过程中的波形畸变
15	PCB布线与布局	减小干扰源和敏感电路的环路面积，最好的办法是使用双绞线和屏蔽线，让信号线与接地线（或载流回路）扭绞在一起，以便使信号与接地线（或载流回路）之间的距离最近
16	PCB布线与布局	增大线间的距离，使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小
17	PCB布线与布局	如有可能，使得干扰源的线路与受感应的线路呈直角（或接近直角）布线，这样可大大降低两线路间的耦合
18	PCB布线与布局	增大线路间的距离是减小电容耦合的最好办法
19	PCB布线与布局	在正式布线之前，首要的一点是将线路分类。主要的分类方法是按功率电平来进行，以每30dB功率电平分成若干组
20	PCB布线与布局	不同分类的导线应分别捆扎，分开敷设。对相邻类的导线，在采取屏蔽或扭绞等措施后也可归在一起。分类敷设的线束间的最小距离是50~75mm
21	PCB布线与布局	电阻布局时，放大器、上下拉和稳压整流电路的增益控制电阻、偏置电阻（上下拉）要尽可能靠近放大器、有源器件及其电源和地以减轻其去耦效应（改善瞬态响应时间）。
22	PCB布线与布局	旁路电容靠近电源输入处放置
23	PCB布线与布局	去耦电容置于电源输入处。尽可能靠近每个IC
24	PCB布线与布局	PCB基本特性阻抗：由铜和横切面面积的质量决定。具体为：1盎司0.49毫欧/单位面积电容：C=EoErA/h，Eo：自由空间介电常数，Er：PCB基体介电常数，A：电流到达的范围，h：走线间距电感：平均分布在布线中，约为1nH/m 盎司铜线来讲，在0.25mm(10mil)厚的FR4碾压下，位于地线层上方的）0.5mm宽，20mm长的线能产生9.8毫欧的阻抗，20nH的电感及与地之间1.66pF的耦合电容。
25	PCB布线与布局	PCB布线基本方针：增大走线间距以减少电容耦合的串扰；平行布设电源线和地线以使PCB电容达到最佳；将敏感高频线路布设在远离高噪声电源线的位置；加宽电源线和地线以减少电源线和地线的阻抗；
26	PCB布线与布局	分割：采用物理上的分割来减少不同类型信号线之间的耦合，尤其是电源与地线
27	PCB布线与布局	局部去耦：对于局部电源和IC进行去耦，在电源输入口与PCB之间用大容量旁路电容进行低频脉动滤波并满足突发功率要求，在每个IC的电源与地之间采用去耦电容，这些去耦电容要尽可能接近引脚。
28	PCB布线与布局	布线分离：将PCB同一层内相邻线路之间的串扰和噪声耦合最小化。采用3W规范处理关键信号通路。
29	PCB布线与布局	保护与分流线路：对关键信号采用两面地线保护的措施，并保证保护线路两端都要接地
30	PCB布线与布局	单层PCB：地线至少保持1.5mm宽，跳线和地线宽度的改变应保持最低
31	PCB布线与布局	双层PCB：优先使用地格栅/点阵布线，宽度保持1.5mm以上。或者把地放在一边，信号电源放在另一边
32	PCB布线与布局	保护环：用地线围成一个环形，将保护逻辑围起来进行隔离
33	PCB布线与布局	PCB电容：多层板上由于电源面和地面绝缘薄层产生了PCB电容。其优点是据有非常高的频率响应和均匀的分布在整个面或整条线上的低串连电感。等效于一个均匀分布在整板上的去耦电容。
34	PCB布线与布局	高速电路和低速电路：高速电路要使其接近接地面，低速电路要使其接近于电源面。地的铜填充：铜填充必须确保接地。
35	PCB布线与布局	相邻层的走线方向成正交结构，避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰；当由于板结构限制（如某些背板）难以避免出现该情况，特别是信号速率较高时，应考虑用地平面隔离各布线层，用地信号线隔离各信号线；
36	PCB布线与布局	不允许出现一端浮空的布线，为避免“天线效应”。
37	PCB布线与布局	阻抗匹配检查规则：同一网格的布线宽度应保持一致，线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀，当传输的速度较高时会产生反射，在设计中应避免这种情况。在某些条件下，可能无法避免线宽的变化，应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。
38	PCB布线与布局	防止信号线在不同层间形成自环，自环将引起辐射干扰。
39	PCB布线与布局	短线规则：布线尽量短，特别是重要信号线，如时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。
40	PCB布线与布局	倒角规则：PCB设计中应避免产生锐角和直角，产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好，所有线与线的夹角应大于135度
41	PCB布线与布局	滤波电容焊盘到连接盘的线线应采用0.3mm的粗线连接，互连长度应≤1.27mm。
42	PCB布线与布局	一般情况下，将高频的部分设在接口部分，以减少布线长度。同时还要考虑到高/低频部分地平面的分割问题，通常采用将二者的地分割，再在接口处单点相接。
43	PCB布线与布局	对于导通孔密集的区域，要注意避免在电源和地层的挖空区域相互连接，形成对平面层的分割，从而破坏平面层的完整性，并进而导致信号线在地层的回路面积增大。
44	PCB布线与布局	电源层投影不重叠准则：两层板以上（含）的PCB板，不同电源层在空间上要避免重叠，主要是为了减少不同电源之间的干扰，特别是一些电压相差很大的电源之间，电源平面的重叠问题一定要设法避免，难以避免时可考虑中间隔地层。
45	PCB布线与布局	3W规则：为减少线间窜扰，应保证线间距足够大，当线中心距不少于3倍线宽时，则可保持70%的电场不互相干扰，如要达到98%的电场不互相干扰，可使用10W规则。
46	PCB布线与布局	20H准则：以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位，若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地边沿内，内缩 1000H则可以将98%的电场限制在内。
47	PCB布线与布局	五五准则：印制板层数选择规则，即时钟频率到5MHZ或脉冲上升时间小于5ns，则PCB板须采用多层板，如采用双层板，最好将印制板的一面做为一个完整的地平面
48	PCB布线与布局	混合信号PCB分区准则：1将PCB分区为独立的模拟部分和数字部分；2将A/D转换器跨分区放置；3不要对地进行分割，在电路板的模拟部分和数字部分下面设统一地；4在电路板的所有层中，数字信号只能在电路板的数字部分布线，模拟信号只能在电路板的模拟部分布线；5实现模拟电源和数字电源分割；6布线不能跨越分割电源面之间的间隙；7必须跨越分割电源之间间隙的信号线要位于紧邻大面积地的布线层上；8分析返回地电流实际流过的路径和方式；
49	PCB布线与布局	多层板是较好的板级EMC防护设计措施，推荐优选。
50	PCB布线与布局	信号电路与电源电路各自独立的接地线，最后在一点公共接地，二者不宜有公用的接地线。
51	PCB布线与布局	信号回流地线用独立的低阻抗接地回路，不可用底盘或结构架件作回路。
52	PCB布线与布局	在中短波工作的设备与大地连接时，接地线<1/4λ；如无法达到要求，接地线也不能为1/4λ的奇数倍。
53	PCB布线与布局	强信号与弱信号的地线要单独安排，分别与地网只有一点相连。
54	PCB布线与布局	一般设备中至少要有三个分开的地线：一条是低电平电路地线（称为信号地线），一条是继电器、电动机和高电平电路地线（称为干扰地线或噪声地线）；另一条是设备使用交流电源时，则电源的安全地线应和机壳地线相连，机壳与插箱之间绝缘，但两者在一点相同，最后将所有的地线汇集一点接地。断电器电路在最大电流点单点接地。f<1MHz时，一点接地；f>10MHz时，多点接地；1MHz<f<10MHz时，若地线长度<1/20λ，则一点接地，否则多点接地。
55	PCB布线与布局	避免地环路准则：电源线应靠近地线平行布线。
56	PCB布线与布局	散热器要与单板内电源地或屏蔽地或保护地连接（优先连接屏蔽地或保护地），以降低辐射干扰
57	PCB布线与布局	数字地与模拟地分开，地线加宽
58	PCB布线与布局	对高速、中速和低速混用时，注意不同的布局区域
59	PCB布线与布局	专用零伏线，电源线的走线宽度≥1mm
60	PCB布线与布局	电源线和地线尽可能靠近，整块印刷板上的电源与地要呈“井”字形分布，以便使分布线电流达到均衡。
61	PCB布线与布局	尽可能有使干扰源线路与受感应线路呈直角布线
62	PCB布线与布局	按功率分类，不同分类的导线应分别捆扎，分开敷设的线束间距离应为50～75mm。
63	PCB布线与布局	在要求高的场合要为内导体提供360°的完整包裹，并用同轴接头来保证电场屏蔽的完整性
64	PCB布线与布局	多层板：电源层和地层要相邻。高速信号应临近接地面，非关键信号则布放为靠近电源面。
65	PCB布线与布局	电源：当电路需要多个电源供给时，用接地分离每个电源。
66	PCB布线与布局	过孔：高速信号时，过孔产生1-4nH的电感和0.3-0.8pF的电容。因此，高速通道的过孔要尽可能最小。确保高速平行线的过孔数一致。
67	PCB布线与布局	短截线：避免在高频和敏感的信号线路使用短截线
68	PCB布线与布局	星形信号排列：避免用于高速和敏感信号线路
69	PCB布线与布局	辐射型信号排列：避免用于高速和敏感线路，保持信号路径宽度不变，经过电源面和地面的过孔不要太密集。
70	PCB布线与布局	地线环路面积：保持信号路径和它的地返回线紧靠在一起将有助于最小化地环
71	PCB布线与布局	一般将时钟电路布置在PCB板接受中心位置或一个接地良好的位置，使时钟尽量靠近微处理器，并保持引线尽可能短，同时将石英晶体振荡只有外壳接地。
72	PCB布线与布局	为进一步增强时钟电路的可靠性，可用地线找时钟区圈起隔离起来，在晶体振荡器下面加大接地的面积，避免布其他信号线；
73	PCB布线与布局	元件布局的原则是将模拟电路部分与数字电路部分分工、将高速电路和低速电路分工，将大功率电路与小信号电路分工，、将噪声元件与非噪声元件分工，同时尽量缩短元件之间的引线，使相互间的干扰耦合达到最小。
74	PCB布线与布局	电路板按功能进行分区，各分区电路地线相互并联，一点接地。当电路板上有多个电路单元时，应使各单元有独立的地线回各，各单元集中一点与公共地相连,单面板和双面板用单点接电源和单点接地.
75	PCB布线与布局	重要的信号线尽量短和粗,并在两侧加上保护地，信号需要引出时通过扁平电缆引出，并使用“地线—信号—地线”相间隔的形式。
76	PCB布线与布局	I/O接口电路及功率驱动电路尽量靠近印刷板边缘
77	PCB布线与布局	除时钟电路此，对噪声敏感的器件及电路下面也尽量避免走线。
78	PCB布线与布局	当印刷电路板期有PCI、ISA等高速数据接口时，需注意在电路板上按信号频率渐进布局，即从插槽接口部位开始依次布高频电路、中等频率电路和低频电路，使易产生干扰的电路远离该数据接口。
79	PCB布线与布局	信号在印刷线路上的引线越短越好，最长不宜超过25cm，而且过孔数目也应尽量少。
80	PCB布线与布局	在信号线需要转折时，使用45度或圆弧折线布线，避免使用90度折线，以减小高频信号的反射。
81	PCB布线与布局	布线时避免90度折线，减少高频噪声发射
82	PCB布线与布局	注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定
83	PCB布线与布局	电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机，继电器）与敏感元件（如单片机）远离
84	PCB布线与布局	用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则，厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求
85	PCB布线与布局	单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘
86	PCB布线与布局	布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声
87	PCB布线与布局	布线时，电源线和地线要尽量粗。除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声
88	PCB布线与布局	IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座
89	PCB布线与布局	参考点一般应设置在左边和底边的边框线的交点(或延长线的交点)上或印制板的插件上的第一个焊盘。
90	PCB布线与布局	布局推荐使用25mil网格
91	PCB布线与布局	总的连线尽可能的短，关键信号线最短
92	PCB布线与布局	同类型的元件应该在X或Y方向上一致。同一类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上一致，以便于生产和调试；
93	PCB布线与布局	元件的放置要便于调试和维修，大元件边上不能放置小元件，需要调试的元件周围应有足够的空间。发热元件应有足够的空间以利于散热。热敏元件应远离发热元件。
94	PCB布线与布局	双列直插元件相互的距离要>2mm。BGA与相临器件距离>5mm。阻容等贴片小元件相互距离>0.7mm。贴片元件焊盘外侧与相临插装元件焊盘外侧要>2mm。压接元件周围5mm内不可以放置插装元器件。焊接面周围5mm内不可以放置贴装元件。
95	PCB布线与布局	集成电路的去耦电容应尽量靠近芯片的电源脚，高频最靠近为原则。使之与电源和地之间形成回路最短。
96	PCB布线与布局	旁路电容应均匀分布在集成电路周围。
97	PCB布线与布局	元件布局时，使用同一种电源的元件应考虑尽量放在一起，以便于将来的电源分割。
98	PCB布线与布局	用于阻抗匹配目的的阻容器件的放置，应根据其属性合理布局。
99	PCB布线与布局	匹配电容电阻的布局要分清楚其用法，对于多负载的终端匹配一定要放在信号的最远端进行匹配。
100	PCB布线与布局	匹配电阻布局时候要靠近该信号的驱动端，距离一般不超过500mil。
101	PCB布线与布局	调整字符，所有字符不可以上盘，要保证装配以后还可以清晰看到字符信息，所有字符在X或Y方向上应一致。字符、丝印大小要统一。
102	PCB布线与布局	关键信号线优先：电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线；
103	PCB布线与布局	环路最小规则：即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。在双层板设计中，在为电源留下足够空间的情况下，应该将留下的部分用参考地填充，且增加一些必要的过孔，将双面信号有效连接起来，对一些关键信号尽量采用地线隔离，对一些频率较高的设计，需特别考虑其他平面信号回路问题，建议采用多层板为宜。
104	PCB布线与布局	接地引线最短准则：尽量缩短并加粗接地引线（尤其高频电路）。对于在不同电平上工作的电路，不可用长的公共接地线。
105	PCB布线与布局	内部电路如果要与金属外壳相连时，要用单点接地，防止放电电流流过内部电路
106	PCB布线与布局	对电磁干扰敏感的部件需加屏蔽，使之与能产生电磁干扰的部件或线路相隔离。如果这种线路必须从部件旁经过时，应使用它们成90°交角。
107	PCB布线与布局	布线层应安排与整块金属平面相邻。这样的安排是为了产生通量对消作用
108	PCB布线与布局	在接地点之间构成许多回路，这些回路的直径（或接地点间距）应小于最高频率波长的1/20
109	PCB布线与布局	单面或双面板的电源线和地线应尽可能靠近，最好的方法是电源线布在印制板的一面，而地线布在印制板的另一面，上下重合，这会使电源的阻抗为最低
110	PCB布线与布局	信号走线（特别是高频信号）要尽量短
111	PCB布线与布局	两导体之间的距离要符合电气安全设计规范的规定，电压差不得超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压，否则会产生电弧。在0.7ns到10ns的时间里，电弧电流会达到几十A，有时甚至会超过100安培。电弧将一直维持直到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。可能产生尖峰电弧的实例有手或金属物体，设计时注意识别。
112	PCB布线与布局	紧靠双面板的位置处增加一个地平面，在最短间距处将该地平面连接到电路上的接地点。
113	PCB布线与布局	确保每个电缆进入点离机箱地的距离在40mm(1.6英寸)以内。
114	PCB布线与布局	将连接器外壳和金属开关外壳都连接到机箱地上。
115	PCB布线与布局	在薄膜键盘周围放置宽的导电保护环，将环的外围连接到金属机箱上，或至少在四个拐角处连接到金属机箱上。不要将该保护环与PCB地连接在一起。
116	PCB布线与布局	使用多层PCB：相对于双面PCB而言，地平面和电源平面以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗(common impedance)和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。
117	PCB布线与布局	对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可使用内层线。大多数的信号线以及电源和地平面都在内层上，因而类似于具备屏蔽功能的法拉第盒。
118	PCB布线与布局	尽可能将所有连接器都放在电路板一侧。
119	PCB布线与布局	在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上，放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。
120	PCB布线与布局	PCB装配时，不要在顶层或者底层的安装孔焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。
121	PCB布线与布局	在每一层的机箱地和电路地之间，要设置相同的“隔离区”；如果可能，保持间隔距离为0.64mm(0.025英寸)。
122	PCB布线与布局	电路周围设置一个环形地防范ESD干扰：1在电路板整个四周放上环形地通路；2所有层的环形地宽度>2.5mm (0.1英寸)；3每隔13mm(0.5英寸)用过孔将环形地连接起来；4将环形地与多层电路的公共地连接到一起；5对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说，应该将环形地与电路公共地连接起来；6不屏蔽的双面电路则将环形地连接到机箱地，环形地上不涂阻焊剂，以便该环形地可以充当ESD的放电棒，在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽(0.020英寸)的间隙，避免形成大的地环路；7如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中，在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂，这样它们可以作为ESD电弧的放电棒。
123	PCB布线与布局	在能被ESD直接击中的区域，每一个信号线附近都要布一条地线。
124	PCB布线与布局	易受ESD影响的电路，放在PCB中间的区域，减少被触摸的可能性。
125	PCB布线与布局	信号线的长度大于300mm(12英寸)时，一定要平行布一条地线。
126	PCB布线与布局	安装孔的连接准则：可以与电路公共地连接，或者与之隔离。1金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时，要采用一个0Ω电阻实现连接。2.确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装，在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘，底层焊盘上不能采用阻焊剂，并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺焊接。
127	PCB布线与布局	受保护的信号线和不受保护的信号线禁止并行排列。
128	PCB布线与布局	复位、中断和控制信号线的布线准则：1采用高频滤波；2远离输入和输出电路；3远离电路板边缘。
129	PCB布线与布局	机箱内的电路板不安装在开口位置或者内部接缝处。
130	PCB布线与布局	对静电最敏感的电路板放在最中间，人工不易接触到的部位；将对静电敏感的器件放在电路板最中间，人工不易接触到的部位。
131	PCB布线与布局	两块金属块之间的邦定（binding）准则：1固体邦定带优于编织邦定带；2邦定处不潮湿不积水；3使用多个导体将机箱内所有电路板的地平面或地网格连接在一起；4确保邦定点和垫圈的宽度大于5mm。
132	电路设计	信号滤波腿耦：对每个模拟放大器电源，必需在最接近电路的连接处到放大器之间加去耦电容器。对数字集成电路，分组加去耦电容器。在马达与发电机的电刷上安装电容器旁路，在每个绕组支路上串联R-C滤波器，在电源入口处加低通滤波等措施抑制干扰。安装滤波器应尽量靠近被滤波的设备，用短的，加屏蔽的引线作耦合媒介。所有滤波器都须加屏蔽，输入引线与输出引线之间应隔离。
133	电路设计	各功能单板对电源的电压波动范围、纹波、噪声、负载调整率等方面的要求予以明确，二次电源经传输到达功能单板时要满足上述要求
134	电路设计	将具有辐射源特征的电路装在金属屏蔽内，使其瞬变干扰最小。
135	电路设计	在电缆入口处增加保护器件
136	电路设计	每个IC的电源管脚要加旁路电容（一般为104）和平滑电容(10uF~100uF)到地，大面积IC每个角的电源管脚也要加旁路电容和平滑电容
137	电路设计	滤波器选型的阻抗失配准则：对低阻抗噪声源，滤波器需为高阻抗（大的串联电感）；对高阻抗噪声源，滤波器就需为低阻抗（大的并联电容）
138	电路设计	电容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及电路板间必须完全隔离
139	电路设计	滤波连接器必须良好接地，金属壳滤波器采用面接地。
140	电路设计	滤波连接器的所有针都要滤波
141	电路设计	数字电路的电磁兼容设计中要考虑的是数字脉冲的上升沿和下降沿所决定的频带宽而不是数字脉冲的重复频率。方形数字信号的印制板设计带宽定为1／πtr，通常要考虑这个带宽的十倍频
142	电路设计	用R－S触发器作设备控制按钮与设备电子线路之间配合的缓冲
143	电路设计	降低敏感线路的输入阻抗有效减少引入干扰的可能性。
144	电路设计	LC滤波器在低输出阻抗电源和高阻抗数字电路之间，需要LC滤波器，以保证回路的阻抗匹配
145	电路设计	电压校准电路：在输入输出端，要加上去耦电容（比如0.1μF），旁路电容选值遵循10μF/A的标准。
146	电路设计	信号端接：高频电路源与目的之间的阻抗匹配非常重要，错误的匹配会带来信号反馈和阻尼振荡。过量地射频能量则会导致EMI问题。此时，需要考虑采用信号端接。信号端接有以下几种：串联/源端接、并联端接、 RC端接、Thevenin端接、二极管端接。
147	电路设计	MCU电路： I/O引脚：空置的I/O引脚要连接高阻抗以便减少供电电流。且避免浮动。 IRQ引脚：在IRQ引脚要有预防静电释放的措施。比如采用双向二极管、Transorbs或金属氧化变阻器等。复位引脚：复位引脚要有时间延时。以免上电初期MCU即被复位。振荡器：在满足要求情况下，MCU使用的时钟振荡频率越低越好。让时钟电路、校准电路和去耦电路接近MCU放置
148	电路设计	小于10个输出的小规模集成电路，工作频率≤50MHZ时，至少配接一个0.1uf的滤波电容。工作频率≥50MHZ时，每个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容；
149	电路设计	对于中大规模集成电路，每个电源引脚配接一个0.1uf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数，每5个输出配接一个0.1uf滤波电容。
150	电路设计	对无有源器件的区域，每6cm2至少配接一个0.1uf的滤波电容
151	电路设计	对于超高频电路，每个电源引脚配接一个1000pf的滤波电容。对电源引脚冗余量较大的电路也可按输出引脚的个数计算配接电容的个数，每5个输出配接一个1000pf的滤波电容
152	电路设计	高频电容应尽可能靠近IC电路的电源引脚处。
153	电路设计	每5只高频滤波电容至少配接一只一个0.1uf滤波电容；
154	电路设计	每5只10uf至少配接两只47uf低频的滤波电容；
155	电路设计	每100cm2范围内，至少配接1只220uf或470uf低频滤波电容；
156	电路设计	每个模块电源出口周围应至少配置2只220uf或470uf电容，如空间允许，应适当增加电容的配置数量；
157	电路设计	脉冲与变压器隔离准则：脉冲网络和变压器须隔离，变压器只能与去耦脉冲网络连接，且连接线最短。
158	电路设计	在开关和闭合器的开闭过程中，为防止电弧干扰，可以接入简单的RC网络、电感性网络，并在这些电路中加入一高阻、整流器或负载电阻之类，如果还不行，就将输入和载出引线进行屏蔽。此外，还可以在这些电路中接入穿心电容。
159	电路设计	退耦、滤波电容须按照高频等效电路图来分析其作用。
160	电路设计	各功能单板电源引进处要采用合适的滤波电路，尽可能同时滤除差模噪声和共模噪声，噪声泄放地与工作地特别是信号地要分开，可考虑使用保护地；集成电路的电源输入端要布置去耦电容，以提高抗干扰能力
161	电路设计	明确各单板最高工作频率，对工作频率在160MHz（或200 MHz）以上的器件或部件采取必要的屏蔽措施，以降低其辐射干扰水平和提高抗辐射干扰的能力
162	电路设计	如有可能在控制线（于印刷板上）的入口处加接R-C去耦，以便消除传输中可能出现的干扰因素。
163	电路设计	用R-S触发器做按钮与电子线路之间配合的缓冲
164	电路设计	在次级整流回路中使用快恢复二极管或在二极管上并联聚酯薄膜电容器
165	电路设计	对晶体管开关波形进行“修整”
166	电路设计	降低敏感线路的输入阻抗
167	电路设计	如有可能在敏感电路采用平衡线路作输入，利用平衡线路固有的共模抑制能力克服干扰源对敏感线路的干扰
168	电路设计	将负载直接接地的方式是不合适
169	电路设计	注意在IC近端的电源和地之间加旁路去耦电容（一般为104）
170	电路设计	如有可能，敏感电路采用平衡线路作输入，平衡线路不接地
171	电路设计	继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数
172	电路设计	在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般是RC串联电路，电阻一般选几K 到几十K，电容选0.01uF），减小电火花影响
173	电路设计	给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短
174	电路设计	电路板上每个IC要并接一个0.01μF～0.1μF高频电容，以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果
175	电路设计	可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的）
176	电路设计	许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠
177	电路设计	如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。
178	电路设计	在单片机I/O口，电源线，电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器，屏蔽罩，可显著提高电路的抗干扰性能
179	电路设计	对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源
180	电路设计	对单片机使用电源监控及看门狗电路，如：IMP809，IMP706，IMP813， X25043，X25045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。
181	电路设计	在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路
182	电路设计	如有可能，在PCB板的接口处加RC低通滤波器或EMI抑制元件（如磁珠、信号滤波器等），以消除连接线的干扰；但是要注意不要影响有用信号的传输
183	电路设计	时钟输出布线时不要采用向多个部件直接串行地连接〔称为菊花式连接〕；而应该经缓存器分别向其它多个部件直接提供时钟信号
184	电路设计	延伸薄膜键盘边界使之超出金属线12mm，或者用塑料切口来增加路径长度。
185	电路设计	在靠近连接器的地方，要将连接器上的信号用一个L-C或者磁珠-电容滤波器接到连接器的机箱地上。
186	电路设计	在机箱地和电路公共地之间加入一个磁珠。
187	电路设计	电子设备内部的电源分配系统是遭受ESD电弧感性耦合的主要对象，电源分配系统防ESD措施：1将电源线和相应的回路线紧密绞合在一起；2在每一根电源线进入电子设备的地方放一个磁珠；3在每一个电源管脚和紧靠电子设备机箱地之间放一个瞬流抑制器、金属氧化压敏电阻(MOV)或者1kV高频电容；4最好在PCB上布置专门的电源和地平面，或者紧密的电源和地栅格，并采用大量旁路和去耦电容。
188	电路设计	在接收端放置串联的电阻和磁珠，对易被ESD击中的电缆驱动器，也可在驱动端放置串联的电阻或磁珠。
189	电路设计	在接收端放置瞬态保护器。1用短而粗的线(长度小于5倍宽度，最好小于3倍宽度)连接到机箱地。2从连接器出来的信号线和地线要直接接到瞬态保护器，然后才能接电路的其它部分。
190	电路设计	在连接器处或者离接收电路25mm(1.0英寸)的范围内，放置滤波电容。1用短而粗的线连接到机箱地或者接收电路地(长度小于5倍宽度，最好小于3倍宽度)。2信号线和地线先连接到电容再连接到接收电路。
191	机壳	金属机箱上，开口最大直径≤λ/20，λ为机内外最高频电磁波的波长；非金属机箱在电磁兼容设计上视同为无防护。
192	机壳	屏蔽体的接缝数最少；屏蔽体的接缝处，多接点弹簧压顶接触法具有较好的电连续性；通风孔D<3mm，这个孔径能有效避免较大的电磁泄露或进入；屏蔽开口处（如通风口）用细铜网或其它适当的导电材料封堵；通风孔金属网如须经常取下，可用螺钉或螺栓沿孔口四周固定，但螺钉间距<25mm以保持连续线接触
193	机壳	f>1MHz，0.5mm厚的任何金属板屏蔽体，都将场强减弱99%；当f>10MHz，0.1mm的铜皮屏蔽体将场强减弱99%以上；f>100MHz，绝缘体表面的镀铜层或镀银层就是良好的屏蔽体。但需注意，对塑料外壳，内部喷覆金属涂层时，国内的喷涂工艺不过关，涂层颗粒间连续导通效果不佳，导通阻抗较大，应重视其喷涂不过关的负面效果。
194	机壳	整机保护地连接处不涂绝缘漆，要保证与保护地电缆可靠的金属接触，避免仅仅依靠螺丝螺纹做接地连接的错误方式
195	机壳	建立完善的屏蔽结构，带有接地的金属屏蔽壳体可将放电电流释放到地
196	机壳	建立一个击穿电压为20kV的抗ESD环境；利用增加距离来保护的措施都是有效的。
197	机壳	电子设备与下列各项之间的路径长度超过20mm，包括接缝、通风口和安装孔在内任何用户操作者能够接触到的点，可以接触到的未接地金属，如紧固件、开关、操纵杆和指示器。
198	机壳	在机箱内用聚脂薄膜带来覆盖接缝以及安装孔，这样延伸了接缝/过孔的边缘，增加了路径长度。
199	机壳	用金属帽或者屏蔽塑料防尘盖罩住未使用或者很少使用的连接器。
200	机壳	使用带塑料轴的开关和操纵杆，或将塑料手柄/套子放在上面来增加路径长度。避免使用带金属固定螺丝的手柄。
201	机壳	将LED和其它指示器装在设备内孔里，并用带子或者盖子将它们盖起来，从而延伸孔的边沿或者使用导管来增加路径长度。
202	机壳	将散热器靠近机箱接缝，通风口或者安装孔的金属部件上的边和拐角要做成圆弧形状。
203	机壳	塑料机箱中，靠近电子设备或者不接地的金属紧固件不能突出在机箱中。
204	机壳	高支撑脚使设备远离桌面或地面可以解决桌面/地面或者水平耦合面的间接ESD耦合问题。
205	机壳	在薄膜键盘电路层周围涂上粘合剂或密封剂。
206	机壳	机箱结合点和边缘防护准则：结合点和边缘很关键，在机箱箱体接合处，要使用耐高压硅树脂或者垫圈实现密闭、防ESD、防水和防尘。
207	机壳	不接地机箱至少应该具有20kV的击穿电压(规则A1到A9)；而对接地机箱，电子设备至少要具备1500V击穿电压以防止二级电弧，并且要求路径长度大于等于2.2mm。
208	机壳	机箱用以下屏蔽材料制作：金属板；聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板；具有焊接结点的热成型金属网；热成型金属化的纤维垫子(非编织)或者织物(编织)；银、铜或者镍涂层；锌电弧喷涂；真空金属处理；无电电镀；塑料中加入导体填充材料；
209	机壳	屏蔽材料防电化学腐蚀准则：相互接触的部件彼此之间的电势 (EMF)<0.75V。如果在一个盐性潮湿环境中，那么彼此之间的电势必须<0.25V。阳极(正极)部件的尺寸应该大于阴极(负极)部件。
210	机壳	用缝隙宽度5倍以上的屏蔽材料叠合在接缝处。
211	机壳	在屏蔽层与箱体之间每隔20mm(0.8英寸)的距离通过焊接、紧固件等方式实现电连接。
212	机壳	用垫圈实现缝隙的桥接，消除开槽并且在缝隙之间提供导电通路。
213	机壳	避免屏蔽材料中出现直拐角以及过大的弯角。
214	机壳	孔径≤20mm以及槽的长度≤20mm。相同开口面积条件下，优先采取开孔而不是开槽。
215	机壳	如果可能，用几个小的开口来代替一个大的开口，开口之间的间距尽量大。
216	机壳	对接地设备，在连接器进入的地方将屏蔽层和机箱地连接在一起；对未接地(双重隔离)设备，将屏蔽材料同开关附近的电路公共地连接起来。
217	机壳	尽可能让电缆进入点靠近面板中心，而不是靠近边缘或者拐角的位置。
218	机壳	在屏蔽装置中排列的各个开槽与ESD电流流过的方向平行而不是垂直。
219	机壳	在安装孔的位置使用带金属支架的金属片来充当附加的接地点，或者用塑料支架来实现绝缘和隔离。
220	机壳	在塑料机箱上的控制面板和键盘位置处安装局部屏蔽装置来阻止ESD：
221	机壳	电源连接器和引向外部的连接器的位置，要连接到机箱地或者电路公共地。
222	机壳	在塑料中使用聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板，或者使用导电涂层或导电填充物。
223	机壳	在铝板上使用薄的导电铬化镀层或者铬酸盐涂层，但不能采用阳极电镀。
224	机壳	在塑料中要使用导电填充材料。注意铸型部件表面通常有树脂材料，很难实现低电阻的连接。
225	机壳	在钢材料上使用薄的导电铬酸盐涂层。
226	机壳	让清洁整齐的金属表面直接接触而不要依靠螺钉来实现金属部件的连接。
227	机壳	沿整个外围用屏蔽涂层(铟锡氧化物、铟氧化物和锡氧化物等)将显示器与机箱屏蔽装置连接在一起。
228	机壳	在操作者常接触的位置处，要提供一个到地的抗静电(弱导电)路径，比如键盘上的空格键。
229	机壳	要让操作员很难产生到金属板边缘或角的电弧放电。电弧放电到这些点会比电弧放电到金属板中心导致更多间接ESD的影响。
230	其他	显示窗口的屏蔽防护准则：1加装屏蔽防护窗；2对外电路部分与机内的电路连接通过滤波器件相连。
231	其他	按键窗口防护准则：
232	器件选型	电容器尽量选择贴片电容，引线电感小。
233	器件选型	稳定电源的供电旁路电容，选择电解电容
234	器件选型	交流耦合及电荷存储用电容器选择聚四氟乙烯电容器或其它聚脂型(聚丙烯、聚苯乙烯等)电容器。
235	器件选型	高频电路退耦用单片陶瓷电容器
236	器件选型	电容选择的标准是：尽可能低的ESR电容；尽可能高的电容的谐振频率值；
237	器件选型	铝电解电容器应当避免在下述情况下使用： a、高温(温度超过最高使用温度) b、过流(电流超过额定纹波电流),施加纹波电流超过额定值後，会导致电容器体过热，容量下降，寿命缩短。 c、过压(电压超过额定电压),当电容器上所施加电压高於额定工作电压时，电容器的漏电流将上升，其电氧物性将在短期内劣化直至损坏。 d、施加反向电压或交流电压，当值流铝电解电容器按反极性接入电路时，电容器会导致电子线路短路，由此产生的电流会引致电容器损坏。若电路中有可能在负引线施加正极电压，请选无极性产品。 e、使用於反复多次急剧充放电的电路中，当常规电容器被用作快速充电用途。其使用寿命可能会因为容量下降，温度急剧上升等而缩减。
238	器件选型	只有在屏蔽机箱上才有必要使用滤波连接器
239	器件选型	选用滤波器连接器时，除了要选用普通连接器时要考虑的因素外，还应考虑滤波器的截止频率。当连接器中各芯线上传输的信号频率不同时，要以频率最高的信号为基准来确定截止频率
240	器件选型	封装尽可能选择表贴
241	器件选型	电阻选择首选碳膜，其次金属膜，因功率原因需选线绕时，一定要考虑其电感效应
242	器件选型	电容选择应注意铝电解电容、钽电解电容适用于低频终端；陶制电容适合于中频范围（从KHz到MHz）；陶制和云母电容适合于甚高频和微波电路；尽量选用低ESR（等效串联电阻）电容
243	器件选型	旁路电容选择电解电容，容值选10-470PF，主要取决于PCB板上的瞬态电流需求
244	器件选型	去耦电容应选择陶瓷电容，容值选旁路电容的1/100或1/1000。取决于最快信号的上升时间和下降时间。比如100MHz取10nF，33MHz取4.7-100nF，选择ESR值小于1欧姆选择NPO（锶钛酸盐电介质）用作50MHz以上去耦，选择Z5U（钡钛酸盐）用作低频去耦，最好是选择相差两个数量级的电容并联去耦
245	器件选型	电感选用时，选择闭环优于开环，开环时选择绕轴式优于棒式或螺线管式。选择铁磁芯应用于低频场合，选择铁氧体磁心应用于高频场合
246	器件选型	铁氧体磁珠高频衰减10dB
247	器件选型	铁氧体夹 MHz频率范围的共模（CM）、差模（DM）衰减达10-20dB
248	器件选型	二极管选用：肖特基二极管：用于快速瞬态信号和尖脉冲保护；齐纳二极管：用于ESD（静电放电）保护；过电压保护；低电容高数据率信号保护瞬态电压抑制二极管（TVS）：ESD激发瞬时高压保护，瞬时尖脉冲消减变阻二极管：ESD保护；高压和高瞬态保护
249	器件选型	集成电路：选用 CMOS器件尤其是高速器件有动态功率要求，需要采取去耦措施以便满足其瞬时功率要求。高频环境中，引脚会形成电感，数值约为1nH/1mm，引脚末端也会向后呈小电容效应，大约有4pF。表贴器件有利于EMI性能，寄生电感和电容值分别为0.5nH和0.5pF。放射状引脚优于轴向平行引脚； TTL与CMOS混合电路因为开关保持时间不同，会产生时钟、有用信号和电源的谐波，因此最好选择同系列逻辑电路。未使用的CMOS器件引脚，要通过串联电阻接地或者接电源。
250	器件选型	滤波器的额定电流值取实际工作电流值的1.5倍。
251	器件选型	电源滤波器的选择：依据理论计算或测试结果，电源滤波器应达到的插损值为IL，实际选型时应选择插损为IL+20dB大小的电源滤波器。
252	器件选型	交流滤波器和支流滤波器在实际产品中不可替换使用，临时性样机中，可以用交流滤波器临时替代直流滤波器使用；但直流滤波器绝对不可用于交流场合，直流滤波器对地电容的滤波截止频率较低，交流电流会在其上产生较大损耗。
253	器件选型	避免使用静电敏感器件，选用器件的静电敏感度一般不低于2000V，否则要仔细推敲、设计抗静电的方法。在结构方面，要实现良好的地气连接及采取必要的绝缘或屏蔽措施，提高整机的抗静电能力
254	器件选型	带屏蔽的双绞线，信号电流在两根内导线上流动，噪声电流在屏蔽层里流动，因此消除了公共阻抗的耦合，而任何干扰将同时感应到两根导线上，使噪声相消
255	器件选型	非屏蔽双绞线抵御静电耦合的能力差些。但对防止磁场感应仍有很好作用。非屏蔽双绞线的屏蔽效果与单位长度的导线扭绞次数成正比
256	器件选型	同轴电缆有较均匀的特性阻抗和较低的损耗，使从直流到甚高频都有较好特性。
257	器件选型	凡是能不用高速逻辑电路的地方就不要用高速逻辑电路
258	器件选型	在选择逻辑器件时，尽量选上升时间比5ns长的器件，不要选比电路要求时序快的逻辑器件
259	系统	多个设备相连为电气系统时，为消除地环路电源引起的干扰，采用隔离变压器、中和变压器、光电耦合器和差动放大器共模输入等措施来隔离。
260	系统	识别干扰器件和干扰电路：在启停或运行状态下，电压变化率dV/dt、电流变化率di/dt较大的器件或电路，为干扰器件或干扰电路。
261	系统	在薄膜键盘电路和与其相对的邻近电路之间放置一个接地的导电层。
262	线缆与接插件	PCB布线与布局隔离准则：强弱电流隔离、大小电压隔离，高低频率隔离、输入输出隔离、数字模拟隔离、输入输出隔离，分界标准为相差一个数量级。隔离方法包括：屏蔽其中一个或全部独立屏蔽、空间远离、地线隔开。
263	线缆与接插件	无屏蔽的带状电缆。最佳接线方式是信号与地线相间，稍次的方法是一根地、两根信号再一根地依次类推，或专用一块接地平板
264	线缆与接插件	信号电缆屏蔽准则：1强干扰信号传输使用双绞线或专用外屏蔽双绞线。2直流电源线应用屏蔽线；3交流电源线应用扭绞线；4所有进入屏蔽区的信号线/电源线均须经过滤波。5一切屏蔽线（套）两端应与地有良好的接触，只要不产生有害接地环路，所有电缆屏蔽套都应两端接地，对非常长的电缆，则中间也应有接地点。6在灵敏的低电平电路中，以消除接地环路中可能产生的干扰，对每电路都应有各自隔离和屏蔽好接地线。
265	线缆与接插件	屏蔽线紧贴金属底板准则：所有带屏蔽层的电缆宜紧贴金属板安放，防止磁场穿过金属地板和屏蔽线外皮构成的回路
266	线缆与接插件	印刷电路的插头也要多安排一些零伏线作为线间隔离
267	线缆与接插件	减小干扰和敏感电路的环路面积最好办法是使用双绞线和屏蔽线
268	线缆与接插件	双绞线在低于100KHz下使用非常有效，高频下因特性阻抗不均匀及由此造成的波形反射而受到限制

来源：芯榜

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PCB布线设计中，对于布通率的的提高有一套完整的方法，在此，我们为大家提供提高PCB设计布通率以及设计效率的有效技巧，不仅能为客户节省项目开发周期，还能最大限度的保证设计成品的质量。

1、确定PCB的层数

电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。如果设计要求使用高密度球栅数组(BGA)组件，就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数。布线层的数量以及层叠(stack-up)方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度，实现期望的设计效果。

多年来，人们总是认为电路板层数越少成本就越低，但是影响电路板的制造成本还有许多其它因素。近几年来，多层板之间的成本差别已经大大减小。在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布，以避免在设计临近结束时才发现有少量信号不符合已定义的规则以及空间要求，从而被迫添加新层。在设计之前认真的规划将减少布线中很多的麻烦。

2、设计规则和限制

自动布线工具本身并不知道应该做些什幺。为完成布线任务，布线工具需要在正确的规则和限制条件下工作。不同的信号线有不同的布线要求，要对所有特殊要求的信号线进行分类，不同的设计分类也不一样。每个信号类都应该有优先级，优先级越高，规则也越严格。规则涉及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的限制，这些规则对布线工具的性能有很大影响。认真考虑设计要求是成功布线的重要一步。

3、组件的布局

为最优化装配过程，可制造性设计(DFM)规则会对组件布局产生限制。如果装配部门允许组件移动，可以对电路适当优化，更便于自动布线。所定义的规则和约束条件会影响布局设计。
　　在布局时需考虑布线路径(routing channel)和过孔区域。这些路径和区域对设计人员而言是显而易见的，但自动布线工具一次只会考虑一个信号，通过设置布线约束条件以及设定可布信号线的层，可以使布线工具能像设计师所设想的那样完成布线。

4、扇出设计

在扇出设计阶段，要使自动布线工具能对组件引脚进行连接，表面贴装器件的每一个引脚至少应有一个过孔，以便在需要更多的连接时，电路板能够进行内层连接、在线测试(ICT)和电路再处理。

为了使自动布线工具效率最高，一定要尽可能使用最大的过孔尺寸和印制线，间隔设置为50mil较为理想。要采用使布线路径数最大的过孔类型。进行扇出设计时，要考虑到电路在线测试问题。测试夹具可能很昂贵，而且通常是在即将投入全面生产时才会订购，如果这时候才考虑添加节点以实现100%可测试性就太晚了。

经过慎重考虑和预测，电路在线测试的设计可在设计初期进行，在生产过程后期实现，根据布线路径和电路在线测试来确定过孔扇出类型，电源和接地也会影响到布线和扇出设计。为降低滤波电容器连接线产生的感抗，过孔应尽可能靠近表面贴装器件的引脚，必要时可采用手动布线，这可能会对原来设想的布线路径产生影响，甚至可能会导致你重新考虑使用哪种过孔，因此必须考虑过孔和引脚感抗间的关系并设定过孔规格的优先级。

5、手动布线以及关键信号的处理

尽管本文主要论述自动布线问题，但手动布线在现在和将来都是印刷电路板设计的一个重要过程。采用手动布线有助于自动布线工具完成布线工作。无论关键信号的数量有多少，首先对这些信号进行布线，手动布线或结合自动布线工具均可。关键信号通常必须通过精心的电路设计才能达到期望的性能。布线完成后，再由有关的工程人员来对这些信号布线进行检查，这个过程相对容易得多。检查通过后，将这些线固定，然后开始对其余信号进行自动布线。

6、自动布线

对关键信号的布线需要考虑在布线时控制一些电参数，比如减小分布电感和EMC等，对于其它信号的布线也类似。所有的EDA厂商都会提供一种方法来控制这些参数。在了解自动布线工具有哪些输入参数以及输入参数对布线的影响后，自动布线的质量在一定程度上可以得到保证。

应该采用通用规则来对信号进行自动布线。通过设置限制条件和禁止布线区来限定给定信号所使用的层以及所用到的过孔数量，布线工具就能按照工程师的设计思想来自动布线。如果对自动布线工具所用的层和所布过孔的数量不加限制，自动布线时将会使用到每一层，而且将会产生很多过孔。

在设置好约束条件和应用所创建的规则后，自动布线将会达到与预期相近的结果，当然可能还需要进行一些整理工作，同时还需要确保其它信号和网络布线的空间。在一部分设计完成以后，将其固定下来，以防止受到后边布线过程的影响。

采用相同的步骤对其余信号进行布线。布线次数取决于电路的复杂性和你所定义的通用规则的多少。每完成一类信号后，其余网络布线的约束条件就会减少。但随之而来的是很多信号布线需要手动干预。现在的自动布线工具功能非常强大，通常可完成100%的布线。但是当自动布线工具未完成全部信号布线时，就需对余下的信号进行手动布线。

7、自动布线的设计要点包括：

7.1略微改变设置，试用多种路径布线;

7.2保持基本规则不变，试用不同的布线层、不同的印制线和间隔宽度以及不同线宽、不同类型的过孔如盲孔、埋孔等，观察这些因素对设计结果有何影响;

7.3让布线工具对那些默认的网络根据需要进行处理;

7.4信号越不重要，自动布线工具对其布线的自由度就越大。

8、布线的整理

如果你所使用的EDA工具软件能够列出信号的布线长度，检查这些数据，你可能会发现一些约束条件很少的信号布线的长度很长。这个问题比较容易处理，通过手动编辑可以缩短信号布线长度和减少过孔数量。在整理过程中，你需要判断出哪些布线合理，哪些布线不合理。同手动布线设计一样，自动布线设计也能在检查过程中进行整理和编辑。

来源： eepw.com

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本文将讨论新手和老手都适用的七个基本(而且重要的)技巧和策略。只要在设计过程中对这些技巧多加注意，就能减少设计回炉次数、设计时间和总体诊断难点。

技巧一：注重研究制造方法和代工厂化学处理过程

在这个无工厂IC公司时代，有许多工程师真的不知道从他们的设计文件生成PCB所涉及的步骤和化学处理过程，这点其实也不奇怪。这种实用知识的缺少经常导致设计新手做出没有必要的较为复杂的设计选择。举例来说，新手易犯的一种常见错误是用特别精确的尺寸设计电路板版图，也就是使用关联在紧密栅格上的正交导线，最后发现并不是每家电路板加工厂能够生产出在现场使用寿命期间能够保持足够可靠性的设计来。

具有这些能力的工厂可能无法提供最经济的PCB价格。设计真的需要那么复杂吗？可以在更大的栅格上设计电路板版图，从而降低电路板成本并提高可靠性吗？设计新手遇到的其它误区还有太小的过孔尺寸以及盲孔和埋孔。这些先进的过孔结构是PCB设计师工具箱中强大工具的产物，但其有效性与具体情形高度相关。只是因为它们存在于工具箱中并不意味着应该用它们。

Bert Simonovich的“设计笔记”博客关于此事就说到了过孔的截面纵横比：“一个纵横比为6:1的过孔能够很好地保证你的电路板可以在任何地方制造。”对于大多数设计来说，只要稍加思考和规划，这些HDI特征就能完全避免，从而再次节省成本，提高设计的可制造性。对这些超小型或单口过孔进行镀铜所要求的物理学和流体力学能力并不是所有PCB工厂都擅长的。记住，一个不好的过孔就能毁了整个电路板；如果你的设计中有20000个过孔，那么你就有20000次失败的机会。将不必要的HDI过孔技术包含在内，那么故障概率只会上升。

技巧二：相信飞线

有时候在设计一块简单电路板时画原理图似乎是在浪费时间，特别是当你做过一两个设计之后。但对于初学的设计师来说，画原理图也可能是一个令人畏惧的工作。跳过原理图是新手和熟练程度中等的人经常采取的一种战术。但一定要抵抗住这种强烈的欲望。从你可以用作参考的完整原理图开始开发你的版图有助于确保你的版图连接得到全部完成。下面做些解释。

首先，原理图是电路的一种可视化描述，它可以在许多层次上交流信息。电路的子部分可以详细绘制到好几页上，元器件可以安排在靠近它们功能块的地方，而与它们最终的物理布局无关。由于原理图符号中显示有每个元器件上的每个引脚，因此很容易检查出未连线的引脚。换句话说，不管描述电路的正式规则是否被遵循，原理图都有助于你快速可视化地确定这一事实。

在主题为堆栈溢出的一组讨论中，一位发帖者这样评论：“如果一个原理图可能会误导看它的人，那么它肯定是个不好的原理图，不管最终表明……事实上它是正确的原理图。问题很清楚。技术上正确但比较混乱的原理图仍然是一个不好的原理图。”虽然这个观点大家很容易认同，但在CAD程序中，一个无法阅读的原理图仍然可以表达描述电路的连接信息，在版图设计时仍然是有用的。

结论是：在设计PCB版图时，有一个原理图用作黄金参考可以使工作变得更加容易。用符号完成连接；在应对走线挑战时不必同时思考连接。最后，发现第一版设计中你忘了做的导线连接可以节省重做的次数。

技巧三：使用自动布线器，但不要完全依赖自动布线器

大多数专业级的PCB CAD工具都有自动布线器。但除非你设计PCB很专业，自动布线器才会一次完成布线；对PCB连线来说自动布线器并不是一次点击就能完成的解决方案。你仍然应该知道如何进行手工布线。

自动布线器是一种高度可配置的工具。为了充分发挥它们的作用，每次任务都要对布线器参数进行仔细、周到的设置，甚至对单块PCB设计中的各个模块都要单独设置，不存在适合任何场合的基本通用默认设置。

当你问一个经验丰富的设计师“最好的自动布线器是什么”时，他们通常的回答是“你两只耳朵间的东西(眼睛)”，这可不是玩笑话，他们是认真的。布线作为一种工艺，与算法一样有艺术性；布线本身就是启发式的，因此非常类似于传统的回溯算法。对于受约束的路径选择应用(比如迷宫和拼图)来说，回溯算法很适合用来寻找答案，但在开放的、不受约束的场合，比如预先布放好了元器件的印制电路板，回溯算法就并不擅长于找到最优解决方案。除非自动布线器的约束条件得到了设计师高度细致的调整，否则自动布线器结果仍需要人工去检查回溯算法结果中的薄弱环节。

导线尺寸是另一个难点。自动布线器不能可靠地确定一条导线上会流过多大的电流，因此它不能帮你确定要用多宽的导线。结果是，大多数自动布线器布出来的导线宽度不符合要求。许多自动布线器可以让你规定参考导线约束条件。在stackexchange.com网站上的一篇论坛帖子中，作者Martin Thompson这样写道，“我做的每块板都用过自动布线器(不好意思，是一种很高端的布线器……)。如果你的约束条件类似是这样的：只在这个层上，这两个信号形成差分对，这些网络必须匹配长度，那么你必须将这些条件告诉自动布线器。”当你想要使用自动布线器时，你要问问你自己：“当我为电路板设置好自动布线器的约束条件，甚至也许在原理图中对每根导线设置了约束条件，有这工夫会完成多少手工布线？”

经验丰富的设计师把很多精力放在最初的元件布局上，几乎整个设计时间的一半都用来优化元件的布局：

布线简化——尽量减少飞线的交叉等等；

器件靠近——更短的路由意味着更佳的布线；

信号时序考虑。

在Sunstone Circuits公司的用户论坛上，一个帖子这样写道，“对元件布局多加注意。以更加容易布线的方式进行元件布局。元件布局占整个工作量的70%。在开始布第一根线之前要放好所有的元件……使用飞线(这些线指示了还没有完成布线的连接关系)作为布线复杂性的粗略指南。”

老前辈们经常使用混合方法进行布线——手工布一些重要的关键线，布好后锁定这些线。然后用自动布线器处理非关键的导线，并帮助管理布线算法中的“逃逸状态”。这种方法有时是受控的手工布线和快速的自动布线之间的一个很好折衷。

技巧四：电路板几何尺寸和电流

大多数从事电子设计的人都知道，就像沿河道走的河流一样，电子可能会遇到咽喉点和瓶颈。这一点在汽车熔丝的设计中得到了直接应用。通过控制导线的厚度和形状(U型弯曲、V型弯曲、S形等)，在过载时经过校准的熔丝会在咽喉点熔断。问题是，PCB设计师在他们的PCB设计中偶然会产生类似的电气咽喉点。举例来说：在可以使用两个快速45s形成角度的地方使用90度弯角；弯曲度大于90度，形成之字形状。在最好的情况下，这些导线会降低信号传播的速度；在最糟糕的情况下，它们就像汽车熔丝一样，会在电阻点熔断。

技巧五：哦，碎片！

碎片是一种制造问题，可以通过正确的电路板设计得到最好的管理(图1)。为了理解碎片问题，首先需要回顾一下化学蚀刻工艺。化学蚀刻工艺的目的是要溶解掉不需要的铜。但如果有特别长、薄、条状的碎片需要腐蚀，这些碎片有时会在完全溶解之前整块脱离。这种条块随后飘浮在化学溶液中，有可能随机落在另一块电路板上。

同样具有风险的情况是当碎片仍然留在电路板上之时。如果碎片足够窄，酸液池可以腐蚀掉下方足够多的铜，使碎片部分剥离。现在碎片到处游走，像旗子一样附在电路板上。最终它会落到你自己的电路板上，引起其它导线的短路。

那么你去哪里寻找潜在的碎片以及如何避免这些碎片呢？在设计PCB版图时，最好避免留下非常窄的铜片区域(图2)。这种区域通常是在导线和焊盘间隙交叉点敷铜时造成的(图3)。将铜片的最小宽度设置为超过制造商允许的最小值，你的设计应该就没有这方面的问题了。针对蚀刻的标准最小宽度是0.006英寸。

图1 在这个例子中，导线之间很窄的屏蔽图案在电路板基板上显得很牢固。

图2：一个非常狭窄的片状区域，比如原始设计文件中的这个例子，在制造时可能不受控制地剥离，从而产生短路和良率问题。

技巧六：关注DRC

虽然设置自动布线器通常是专门针对具体设计功能进行的，但设计规则检查(DRC)一般被用来输入制造商的设计约束。虽然这种设置很乏味，但并没有像自动布线器那么糟糕。大多数设计团队最终都会建立一整套设计规则，旨在：标准化裸板构建成本，最大化良率；尽可能一致地进行组装、检查和测试。除了设计好处外，这些设计规则——将设计保持在预定义的制造极限之内——也有助于在采购部门建立更好的一致性。如果电路板制造的价格是一致的，则采购经常能减少需要维护的专业PCB制造协议数量。

图3：在这个例子中，化学蚀刻会改变狭窄条状填充的形状/尺寸。碎片剥离时会产生意料不到的鳞片和皮瓣。

为了帮助解决所有这些问题，许多PCB设计工具都内置有DRC检查器(一些工具称它们为“约束管理器”)，当你在编辑时DRC检查器会交互式地标记出设计规则违例。一旦你针对所选的制造商设置好DRC规则，就要认真严肃地对待出现的错误。DRC工具一般都是比较保守的。它们会有意报告可能的错误，让你来做出决定。筛选几百个“可能的”问题是很乏味的事，但不管怎样都要去做。在这份问题清单中可能深藏着第一次生产注定要失败的原因。除此之外，如果你的设计生成了大量的可能错误，你应该警觉你的走线方式可能需要改进。

Dave Baker是Sunstone Circuits公司的一位PCB设计师，拥有20多年的丰富设计经验，他的建议是这样的。“花点时间理解并正确地设置版图工具提供的约束系统。花点时间审查所有级别的约束。约束工具可能很强大，也很灵活，但也会令人困惑和带来危险。错误的约束很容易导致有缺陷的或无法制造的电路板。约束设置中的错误很可能限制DRC检查或使其无法使用。有可能会发生这样的情形：每次DRC都通过了，但电路板仍然无法制造或不能正常工作。以前我见过这种情形。设计团队都很高兴，因为电路板通过了DRC检查，但首件产品上测试台却冒烟了。跟踪这种故障会将团队带回到CAD工具的约束管理器。约束管理器没有设计意识；它会让你做任何事，而不管事情有多么糟糕。”

比如在Sunstone Circuits公司，几乎每天都会收到很容易制造的电路板设计的报价要求，但也有关键区域的设计容差和间隙太小的时候。这种情况使PCB代工厂(比如Sunstone)不得不告知坏消息：要么我们根本无法制造电路板，因为容差超出了我们的能力范围，要么我们能够制造电路板，但价格要提高，并且良率可能较低。这些客户如果在设计时就考虑到特定制造商的能力就好了。

Baker补充道：“如果你的版图软件允许你搁置DRC违例，那么使用这个功能时一定要小心。因为轻易地搁置DRC，想把它留到后面再处理，结果往往是很轻易地就忘了。记住在将你的设计发送出去制造前一定要检查所有搁置的DRC错误。”

Bob Tise是目前正在Sunstone Circuits公司上班的经验丰富的PCB设计师，他的认为：“你一定要抵抗住完全搁置DRC错误的诱惑，并遵循一开始就设定好的规则。”

技巧七：了解你在使用的代工厂

在讨论过DRC设置之后，这个技巧几乎——但并不完全——是多余的。除了帮助你正确地建立DRC规则之外，了解你的电路板将发往哪家代工厂也能提供额外的一些预制造帮助。一家好的代工厂会在你下订单前提供一些有益的帮助和建议，包括如何改进你的设计以减少设计反复、减少最终在测试台上调试时遇到的问题，并提高电路板的良率。

卡耐基梅隆大学的一位博士生Hugo在博客中这样评价对制造商的了解：

“每家制造商都有自己的规范，比如最小导线宽度、间距、层数等。在开始设计之前，你应该考虑好你自己的要求，然后找到一家能够满足你要求的制造商。你的要求还包括PCB材料等级。PCB材料等级从FR-1(纸-酚醛树脂混合物)一直到FR-5(玻璃纤维和环氧树脂)。大多数PCB原型制造商使用FR-4，但FR-2也经常用于大批量的消费类应用。材料类型会影响到电路板的强度、耐用性、吸湿性和阻燃性(FR)。”

理解印制电路板的制造工艺，了解你的制造商会采用哪种工艺和方法，可以帮助你做出更好的设计决策。去拜访一下你选中的供应商，亲自了解一下制造过程。在将你的设计提交给制造之前好好利用DFM(可制造性设计)工具吧。

本文小结

如果你在思考这些基本的技巧和技术，说明你已经走在通往快速、可靠、专业质量的PCB道路上了。理解制造工艺；使用DRC和DFM帮助你捕捉疏忽的可能增加代工成本和/或降低良率的设计功能。然后仔细规划元器件的布局，消除昂贵的设计功能。明智地使用CAD工具提供的所有设计工具，包括自动布局和自动布线，但对自动布线器的设置一定有要耐心和周密，这样才能取得良好的自动布线结果。

不要依赖自动布线器做布线以外的事情；需要时手工调整导线尺寸，以确保设计中承载正确的电流。不管怎样一定要相信飞线,直到所有飞线100%消失，你的电路板设计才算完成。

来源：百度文库

围观 291

关于接地的问题，说起来真的是满脸泪呀。数字和模拟设计工程师倾向于从不同角度考察混合信号器件，本文旨在说明适用于大多数混合信号器件的一般接地原则，而不必了解内部电路的具体细节。接地问题没有一本快速手册，我们并不能提供可以保证接地成功的技术列表。我们只能说忽视一些事情，可能会导致一些问题。在某一个频率范围内行之有效的方法，在另一个频率范围内可能行不通。另外还有一些相互冲突的要求。处理接地问题的关键在于理解电流的流动方式。下面介绍几种方式，供大家参考：

星型接地

“星型”接地的理论基础是电路中总有一个点是所有电压的参考点，称为“星型接地”点。我们可以通过一个形象的比喻更好地加以理解—多条导线从一个共同接地点呈辐射状扩展，类似一颗星。星型点并不一定在外表上类似一颗星—它可能是接地层上的一个点—但星型接地系统上的一个关键特性是：所有电压都是相对于接地网上的某个特定点测量的，而不是相对于一个不确定的“地”（无论我们在何处放置探头）。

虽然在理论上非常合理，但星型接地原理却很难在实际中实施。举例来说，如果系统采用星型接地设计，而且绘制的所有信号路径都能使信号间的干扰最小并可尽量避免高阻抗信号或接地路径的影响，实施问题便随之而来。在电路图中加入电源时，电源就会增加不良的接地路径，或者流入现有接地路径的电源电流相当大和/或具有高噪声，从而破坏信号传输。为电路的不同部分单独提供电源（因而具有单独的接地回路）通常可以避免这个问题。例如，在混合信号应用中，通常要将模拟电源和数字电源分开，同时将在星型点处相连的模拟地和数字地分开。

事实上，数字电路具有噪声。饱和逻辑（例如TTL和CMOS）在开关过程中会短暂地从电源吸入大电流。但由于逻辑级的抗扰度可达数百毫伏以上，因而通常对电源去耦的要求不高。相反，模拟电路非常容易受噪声影响—包括在电源轨和接地轨上—因此，为了防止数字噪声影响模拟性能，应该把模拟电路和数字电路分开。这种分离涉及到接地回路和电源轨的分开，对混合信号系统而言可能比较麻烦。

然而，如果高精度混合信号系统要充分发挥性能，则必须具有单独的模拟地和数字地以及单独电源，这一点至关重要。事实上，虽然有些模拟电路采用+5 V单电源供电运行，但并不意味着该电路可以与微处理器、动态RAM、电扇或其他高电流设备共用相同+5 V高噪声电源。模拟部分必须使用此类电源以最高性能运行，而不只是保持运行。这一差别必然要求我们对电源轨和接地接口给予高度注意。

请注意，系统中的模拟地和数字地必须在某个点相连，以便让信号都参考相同的电位。这个星点（也称为模拟/数字公共点）要精心选择，确保数字电流不会流入系统模拟部分的地。在电源处设置公共点通常比较便利。

许多ADC和DAC都有单独的“模拟地”(AGND)和“数字地”(DGND)引脚。在设备数据手册上，通常建议用户在器件封装处将这些引脚连在一起。这点似乎与要求在电源处连接模拟地和数字地的建议相冲突；如果系统具有多个转换器，这点似乎与要求在单点处连接模拟地和数字地的建议相冲突。

其实并不存在冲突。这些引脚的“模拟地”和“数字地”标记是指引脚所连接到的转换器内部部分，而不是引脚必须连接到的系统地。对于ADC，这两个引脚通常应该连在一起，然后连接到系统的模拟地。由于转换器的模拟部分无法耐受数字电流经由焊线流至芯片时产生的压降，因此无法在IC封装内部将二者连接起来。但它们可以在外部连在一起。

图1显示了ADC的接地连接这一概念。这样的引脚接法会在一定程度上降低转换器的数字噪声抗扰度，降幅等于系统数字地和模拟地之间的共模噪声量。但是，由于数字噪声抗扰度经常在数百或数千毫伏水平，因此一般不太可能有问题。

模拟噪声抗扰度只会因转换器本身的外部数字电流流入模拟地而降低。这些电流应该保持很小，通过确保转换器输出没有高负载，可以最大程度地减小电流。实现这一目标的好方法是在ADC输出端使用低输入电流缓冲器，例如CMOS缓冲器-寄存器IC。

图1. 数据转换器的模拟地(AGND)和数字地(DGND)引脚应返回到系统模拟地。

如果转换器的逻辑电源利用一个小电阻隔离，并且通过0.1 μF (100 nF)电容去耦到模拟地，则转换器的所有快速边沿数字电流都将通过该电容流回地，而不会出现在外部地电路中。如果保持低阻抗模拟地，而能够充分保证模拟性能，那么外部数字地电流所产生的额外噪声基本上不会构成问题。

本文转自：ANALOG DENICES 中文技术论坛

围观 4535

作为一个电子工程师，设计电路是一项必备的硬功夫，但是原理设计再完美，如果电路板设计不合理性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作。根据我的经验，我总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方，希望能对您有所启示。

不管用什么软件，PCB设计有个大致的程序，按顺序来会省时省力，因此我将按制作流程来介绍一下。（由于protel界面风格与windows视窗接近，操作习惯也相近，且有强大的仿真功能，使用的人比较多，将以此软件作说明。）
　　
原理图设计是前期准备工作，经常见到初学者为了省事直接就去画PCB板了，这样将得不偿失，对简单的板子，如果熟练流程，不妨可以跳过。但是对于初学者一定要按流程来，这样一方面可以养成良好的习惯，另一方面对复杂的电路也只有这样才能避免出错。
　　
在画原理图时，层次设计时要注意各个文件最后要连接为一个整体，这同样对以后的工作有重要意义。由于，软件的差别有些软件会出现看似相连实际未连(电气性能上)的情况。如果不用相关检测工具检测，万一出了问题，等板子做好了才发现就晚了。因此一再强调按顺序来做的重要性，希望引起大家的注意。
　　
原理图是根据设计的项目来的，只要电性连接正确没什么好说的。下面我们重点讨论一下具体的制板程序中的问题。

1、制作物理边框

封闭的物理边框对以后的元件布局、走线来说是个基本平台，也对自动布局起着约束作用，否则，从原理图过来的元件会不知所措的。但这里一定要注意精确，否则以后出现安装问题麻烦可就大了。还有就是拐角地方最好用圆弧，一方面可以避免尖角划伤工人，同时又可以减轻应力作用。以前我的一个产品老是在运输过程中有个别机器出现面壳PCB板断裂的情况，改用圆弧后就好了。

2、元件和网络的引入

把元件和网络引人画好的边框中应该很简单，但是这里往往会出问题，一定要细心地按提示的错误逐个解决，不然后面要费更大的力气。这里的问题一般来说有以下一些：
　　
元件的封装形式找不到，元件网络问题，有未使用的元件或管脚，对照提示这些问题可以很快搞定的。
　　
3、元件的布局

元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则：

（1）放置顺序

先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的LOCK功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。
　　
（2）注意散热

元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。
　　
4、布线

布线原则

走线的学问是非常高深的，每人都会有自己的体会，但还是有些通行的原则的。

◆高频数字电路走线细一些、短一些好
　　
◆大电流信号、高电压信号与小信号之间应该注意隔离(隔离距离与要承受的耐压有关，通常情况下在2KV时板上要距离2mm，在此之上以比例算还要加大，例如若要承受3KV的耐压测试，则高低压线路之间的距离应在3.5mm以上，许多情况下为避免爬电，还在印制线路板上的高低压之间开槽。)
　　
◆两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合;作为电路的输人及输出用的印制导线应尽量避兔相邻平行，以免发生回授，在这些导线之间最好加接地线。
　　
◆走线拐角尽可能大于90度，杜绝90度以下的拐角，也尽量少用90度拐角
　　
◆同是地址线或者数据线，走线长度差异不要太大，否则短线部分要人为走弯线作补偿
　　
◆走线尽量走在焊接面，特别是通孔工艺的PCB
　　
◆尽量少用过孔、跳线
　　
◆单面板焊盘必须要大，焊盘相连的线一定要粗，能放泪滴就放泪滴，一般的单面板厂家质量不会很好，否则对焊接和RE-WORK都会有问题
　　
◆大面积敷铜要用网格状的，以防止波焊时板子产生气泡和因为热应力作用而弯曲，但在特殊场合下要考虑GND的流向，大小，不能简单的用铜箔填充了事，而是需要去走线
　　
◆元器件和走线不能太靠边放，一般的单面板多为纸质板，受力后容易断裂，如果在边缘连线或放元器件就会受到影响
　　
◆必须考虑生产、调试、维修的方便性

对模拟电路来说处理地的问题是很重要的，地上产生的噪声往往不便预料，可是一旦产生将会带来极大的麻烦，应该未雨绸缎。对于功放电路，极微小的地噪声都会因为后级的放大对音质产生明显的影响;在高精度A/D转换电路中，如果地线上有高频分量存在将会产生一定的温漂，影响放大器的工作。这时可以在板子的4角加退藕电容，一脚和板子上的地连，一脚连到安装孔上去(通过螺钉和机壳连)，这样可将此分量虑去，放大器及AD也就稳定了。
　　
另外，电磁兼容问题在目前人们对环保产品倍加关注的情况下显得更加重要了。一般来说电磁信号的来源有3个：信号源，辐射，传输线。晶振是常见的一种高频信号源，在功率谱上晶振的各次谐波能量值会明显高出平均值。可行的做法是控制信号的幅度，晶振外壳接地，对干扰信号进行屏蔽，采用特殊的滤波电路及器件等。
　　
需要特别说明的是蛇形走线，因为应用场合不同其作用也是不同的，在电脑的主板中用在一些时钟信号上，如PCIClk、AGP-Clk，它的作用有两点：1、阻抗匹配2、滤波电感。
　　
对一些重要信号，如INTELHUB架构中的HUBLink，一共13根，频率可达233MHZ，要求必须严格等长，以消除时滞造成的隐患，这时，蛇形走线是唯一的解决办法。
　　
一般来讲，蛇形走线的线距>=2倍的线宽;若在普通PCB板中，除了具有滤波电感的作用外，还可作为收音机天线的电感线圈等等。
　　
5、调整完善

完成布线后，要做的就是对文字、个别元件、走线做些调整以及敷铜(这项工作不宜太早，否则会影响速度，又给布线带来麻烦)，同样是为了便于进行生产、调试、维修。
　　
敷铜通常指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区，可以铺GND的铜箔，也可以铺VCC的铜箔(但这样一旦短路容易烧毁器件，最好接地，除非不得已用来加大电源的导通面积，以承受较大的电流才接VCC)。包地则通常指用两根地线(TRAC)包住一撮有特殊要求的信号线，防止它被别人干扰或干扰别人。
　　
如果用敷铜代替地线一定要注意整个地是否连通，电流大小、流向与有无特殊要求，以确保减少不必要的失误。
　　
6、检查核对网络

有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同，这时检察核对是很有必要的。所以画完以后切不可急于交给制版厂家，应该先做核对，后再进行后续工作。
　　

7、使用仿真功能

完成这些工作后，如果时间允许还可以进行软件仿真。特别是高频数字电路，这样可以提前发现一些问题，大大减少以后的调试工作量。

文章来源：网络（版权归原著作者所有）

围观 275

对于立志当工程师的朋友来说，画板是门硬武艺，不练就不成功，就算你能记下MOS管的所有特性曲线，也终究是不入流。

一般PCB基本设计流程如下：

前期准备-》PCB结构设计-》PCB布局-》布线-》布线优化和丝印-》网络和DRC检查和结构检查-》制版。

1、前期准备包括准备元件库和原理图

“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库，但一般情况下很难找到合适的，最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。

PCB的元件库要求较高，它直接影响板子的安装；SCH的元件库要求相对比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。

2、PCB结构设计

这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB 设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。

3、PCB布局

布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话，就可以在原理图上生成网络表（Design-》Create Netlist），之后在PCB图上导入网络表（Design-》Load Nets）。就看见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行：

（1）按电气性能合理分区，一般分为：数字电路区（即怕干扰、又产生干扰）、模拟电路区（怕干扰）、功率驱动区（干扰源）；

（2）完成同一功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器件以保证连线最为简洁；同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁；

（3）对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度；发热元件应与温度敏感元件分开放置，必要时还应考虑热对流措施；

（4） I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件；

（5）时钟产生器（如：晶振或钟振）要尽量靠近用到该时钟的器件；

（6）在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加一个去耦电容（一般采用高频性能好的独石电容）；电路板空间较密时，也可在几个集成电路周围加一个钽电容。

（7）继电器线圈处要加放电二极管（1N4148即可）；

（8）布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉——需要特别注意，在放置元器时，一定要考虑元器件的实际尺寸大小（所占面积和高度）、元器件之间的相对位置，以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时，应该在保证上面原则能够体现的前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观，如同样的器件要摆放整齐、方向一致，不能摆得“错落有致” 。

这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度，所以一点要花大力气去考虑。布局时，对不太肯定的地方可以先作初步布线，充分考虑。

4、布线

布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。

这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。

5、布线时主要原则

①．一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm，最细宽度可达0.05～0.07mm，电源线一般为1.2～2.5mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路，即构成一个地网来使用（模拟电路的地则不能这样使用）

②．预先对要求比较严格的线（如高频线）进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。

③．振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零；

④．尽可能采用45o的折线布线，不可使用90o折线，以减小高频信号的辐射；（要求高的线还要用双弧线）

⑤．任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少；

⑥．关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。

⑦．通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。

⑧．关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用

⑨．原理图布线完成后，应对布线进行优化；

同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。

布线工艺要求

① 线一般情况下，信号线宽为0.3mm（12mil），电源线宽为0.77mm（30mil）或1.27mm（50mil）；线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于0.33mm（13mil），实际应用中，条件允许时应考虑加大距离；布线密度较高时，可考虑（但不建议）采用IC脚间走两根线，线的宽度为0.254mm（10mil），线间距不小于0.254mm（10mil）。特殊情况下，当器件管脚较密，宽度较窄时，可按适当减小线宽和线间距。

② 焊盘（PAD）焊盘（PAD）与过渡孔（VIA）的基本要求是：盘的直径比孔的直径要大于0.6mm；例如，通用插脚式电阻、电容和集成电路等，采用盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插针和二极管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。实际应用中，应根据实际元件的尺寸来定，有条件时，可适当加大焊盘尺寸；PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2～0.4mm左右。

③ 过孔（VIA）一般为1.27mm/0.7mm（50mil/28mil）；当布线密度较高时，过孔尺寸可适当减小，但不宜过小，可考虑采用1.0mm/0.6mm（40mil/24mil）。

④ 焊盘、线、过孔的间距要求

PAD and VIA ： ≥ 0.3mm（12mil）
PAD and PAD ： ≥ 0.3mm（12mil）
PAD and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）
TRACK and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）

密度较高时：

PAD and VIA ： ≥ 0.254mm（10mil）
PAD and PAD ： ≥ 0.254mm（10mil）
PAD and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

TRACK and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）5布线优化和丝印“没有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去设计，等你画完之后，再去看一看，还是会觉得很多地方可以修改的。一般设计的经验是：优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后，就可以铺铜了（Place-》polygon Plane）。

铺铜一般铺地线（注意模拟地和数字地的分离），多层板时还可能需要铺电源。时对于丝印，要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时，设计时正视元件面，底层的字应做镜像处理，以免混淆层面。

6、网络和DRC检查和结构检查

首先，在确定电路原理图设计无误的前提下，将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查（NETCHECK），并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证布线连接关系的正确性；网络检查正确通过后，对PCB设计进行DRC检查，并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。

7、制版

在此之前，最好还要有一个审核的过程。

PCB设计是一个考心思的工作，谁的心思密，经验高，设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心，充分考虑各方面的因数（比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑），精益求精，就一定能设计出一个好板子。

要注意的电气规则 1 、电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。

对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作以表述：众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽。

它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm，最经细宽度可达0.05～0.07mm，电源线为1.2～2.5 mm，对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路，即构成一个地网来使用（模拟电路的地不能这样使用）用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。

（1）数字电路与模拟电路的共地处理现在有许多PCB不再是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别是地线上的噪音干扰。

（2）数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定。

（3）信号线布在电（地）层上在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线。首先应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。

（4）大面积导体中连接腿的处理在大面积的接地（电）中，常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处理需要进行综合的考虑，就电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离（heat SHIELD）俗称热焊盘（THERMAL），这样，可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电（地）层腿的处理相同。

（5）布线中网络系统的作用在许多CAD系统中，布线是依据网络系统决定的。网格过密，通路虽然有所增加，但步进太小，图场的数据量过大，这必然对设备的存贮空间有更高的要求，同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的，如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏，通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。

标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸（2.54mm），所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸（2.54 mm）或小于0.1英寸的整倍数，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

最后再谈一下PCB电路板短路检查方法

1、如果是人工焊接，要养成好的习惯，首先，焊接前要目视检查一遍PCB板，并用万用表检查关键电路（特别是电源与地）是否短路；其次，每次焊接完一个芯片就用万用表测一下电源和地是否短路；此外，焊接时不要乱甩烙铁，如果把焊锡甩到芯片的焊脚上（特别是表贴元件），就不容易查到。

2、在计算机上打开PCB图，点亮短路的网络，看什么地方离的最近，最容易被连到一块。特别要注意IC内部短路。

3、发现有短路现象。拿一块板来割线（特别适合单/双层板），割线后将每部分功能块分别通电，一部分一部分排除。

4、使用短路定位分析仪，如：新加坡PROTEQ CB2000短路追踪仪，香港灵智科技QT50短路追踪仪，英国POLAR ToneOhm950多层板路短路探测仪等。

5、如果有BGA芯片，由于所有焊点被芯片覆盖看不见，而且又是多层板（4层以上），因此最好在设计时将每个芯片的电源分割开，用磁珠或0欧电阻连接，这样出现电源与地短路时，断开磁珠检测，很容易定位到某一芯片。由于BGA的焊接难度大，如果不是机器自动焊接，稍不注意就会把相邻的电源与地两个焊球短路。

6、小尺寸的表贴电容焊接时一定要小心，特别是电源滤波电容（103或104），数量多，很容易造成电源与地短路。当然，有时运气不好，会遇到电容本身是短路的，因此最好的办法是焊接前先将电容检测一遍。

来源：网络（版权归原著作者所有）

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