KA_IX

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从实践角度教大家如何进行高速PCB布局

2020-1-6 17:15:14 显示全部楼层
布局思路 布局分为两种,交互式布局和自动布局。自动布局适用于低密度,器件少的PCB设计,由于平时工作中我们涉及的产品多为高速高密度类型,所以主要分享交互式布局经验。
在PCB布局过程中,首先考虑的是PCB的尺寸大小。其次要考虑有结构定位要求的器件和区域,如是否有限高,限宽和打孔,开槽区域。然后根据电路信号和电源流向,对各个电路模块进行预布局,最后根据每个电路模块的设计原则进行全部元器件的布局工作。
特殊元器件的布局原则1. 尽可能缩短调频元器件之间的连线长度。易受干扰的元器件不能相互挨得太近,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。
2. 对于可能存在较高电位差的器件与导线之间,应加大他们之间的距离,防止意外短路。带强电的器件,尽量布置在人体不易接触的地方。
3. 重量超过15g的元器件,应当加支架固定,然后焊接。对于又大又重,发热量大的元器件不宜装在PCB上,装在整机外壳上应考虑散热问题,热敏器件应远离发热器件。
4. 对于电位器,可调电感线圈,可变电容,微动开关等可调元器件的布局应考虑整机的结构要求,如限高,孔位大小,中心坐标等。
5. 预留PCB定位孔和固定支架所占用的位置。
模块化布局原则1. 按照原理图电路中各功能模块的位置,布局要便于信号流通并尽可能保持一致的方向。
2. 以每个功能单元的核心元器件为中心,围绕它们进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑的排列在PCB上,尽量减少和缩短各个元器件之间的引线连接。
3. 对于调频电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样不仅美观,而且容易焊接,便于批量生产。
4. 位于PCB板子边缘的器件,如果生产时考虑加工艺边,则元器件离PCB边缘不小于2mm。如果没有工艺边,则离PCB边缘尽量大于5mm。PCB面积大于200mm x 150mm时,需考虑PCB的机械强度。
布局检查布局完成后需要严格检查:
1. PCB尺寸标记,器件布局是否和结构图纸一致,是否符合PCB制造工艺要求,如最小孔径,最小线宽。
2. 元器件之间在二维、三维空间上是否相互干涉,是否会与结构外壳相互干涉。
3. 元器件是否全部放置完毕。
4. 需要经常插拔或者更换的元器件是否方便插拔与更换。
5. 热敏器件与发热元器件是否有合适的距离。
6. 调整可调器件和按下按键是否方便。
7. 安装散热器的位置是否空气通畅。
8. 信号流向是否通畅且互联最短。
9. 线路干扰问题是否有考虑。
10. 插头,插座是否与机械设计矛盾。
布局间距1. Chip和SOT各自之间和相互之间间距是否大于0.3mm。
2. QFP,SOP与Chip、SOT之间间距是否大于1mm。
3. PLCC、QFN、SOJ与Chip、SOT之间间距是否大于2mm。
4. PLCC、QFP、SOP各自之间和相互之间间距是否大于2.5mm。
5. BGA与其他元器件的间距是否大于等于3mm。
6. SOJ、QFN、PLCC表面贴片转接插座与其他元器件之间间距是否大于等于3mm。
以上从实践角度分享了高速高密度PCB的布局思路,低速和简单的PCB设计同样适用,好的PCB设计,对于缩短产品开发周期、增强产品竞争力和节省研发经费具有重要意义。

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