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[仿真讨论] PCB布局如何设计检视要素(布局DFM/热设计/信号完整性/EMC/电源模块的要求)

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发表于 2020-9-23 17:45 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

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在设计中,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。尤其是预布局,是思考整个电路板,信号流向、散热、结构等架构的过程。如果预布局是失败的,后面的再多努力也是白费。& M& I% [6 W6 d1 X5 V- Z) w

( U0 @5 X: M2 u8 C* R  g  PCB布局设计印制线路板的设计工艺流程包括原理图的设计、电子元器件数据库登录、设计准备、区块划分、电子元器件配置、配置确认、布线和最终检验。在流程过程中,无论在哪道工序上发现了问题,都必须返回到上道工序,进行重新确认或修正。
% J5 w! l; ^. X) K
! U8 o* M4 Q+ h. j& I+ J) K% j/ k  本文首先介绍了PCB布局设计规则及技巧,其次阐述了PCB布局如何设计检视要素,分别从布局的DFM要求、热设计要求、信号完整性要求、EMC要求、层设置与电源地分割要求及电源模块要求等方面来详细解析,具体的跟随小编一起来了解一下。: X6 y- M# \2 @) U! H: q* ]: }
( q! r6 n( c4 r+ F, }: d- g
  PCB布局如何设计检视要素(布局DFM/热设计/信号完整性/EMC/电源模块的要求)" c4 {3 X4 R% L( u; V
& |( O: e2 b( p. w. U+ s
  PCB布局设计规则
# W) u! j4 b- ^4 B  1、在通常情况下,所有的元件均应布置在电路板的同一面上,只有顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件,如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在低层。$ ~' {* ^0 _6 X  b( e; D, E

' n& Z9 ~% U1 Z+ [0 @  2、在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,在一般情况下不允许元件重叠;元件排列要紧凑,元件在整个版面上应分布均匀、疏密一致。( F) ^9 Q% ^, g0 s

8 p" m- W' u+ A, ~  3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的最小间距应在1MM以上。0 ^0 `' S  r& B* R8 k$ b, Y* d

1 D$ y. ?6 t3 u# R5 J; a: W* X7 _  s  4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的最佳形状为矩形,长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时,应考虑电路板所能承受的机械强度。
; u9 C4 @& \6 Z( W: `2 f0 V- p: v8 v# W& R, ?( k
  PCB布局设计技巧
9 W9 ~1 S4 h8 R* b; \  在PCB的布局设计中要分析电路板的单元,依据起功能进行布局设计,对电路的全部元器件进行布局时,要符合以下原则:# s" `% W) A3 ]7 q* w% o

; h( h/ i' T; [8 P2 a  1、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并使信号尽可能保持一致的方向 [1] 。
. s; L. S6 X% b' s6 I
2 n; Z) p" |: E; u  2、以每个功能单元的核心元器件为中心,围绕他来进行布局。元器件应均匀、整体、紧凑的排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
& J. g3 H1 J' Q* p; E/ a- F
/ {0 W) n8 u  n( ]  3、在高频下工作的电路,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并行排列,这样不但美观,而且装旱容易,易于批量生产。, K% P, r2 M1 p, W' n1 W6 ^1 [

! Z! d. P6 {$ e  }! n( T  PCB布局如何设计检视要素(布局DFM/热设计/信号完整性/EMC/电源模块的要求)- l3 b2 k! K; D3 E' n$ L
# W# r2 {1 ^5 [; a5 q: E" X
  PCB布局如何设计检视要素
+ D/ C+ n; u. n/ j/ J  一、布局的dfm要求, x: v& a0 q4 B) B
- w( t# A  P7 n& q+ Y# y& ?
  1、已确定优选工艺路线,所有器件已放置板面。
" p+ v$ S" ~4 K, v" S. D* i; W
" z8 G) h$ _) L/ n  2、坐标原点为板框左、下延伸线交点,或者左下边插座的左下焊盘。) C* f; ]8 ]+ V

* J+ ^: `9 l% Z7 f6 [- C/ f8 T  3、PCB实际尺寸、定位器件位置等与工艺结构要素图吻合,有限制器件高度要求的区域的器件布局满足结构要素图要求。! Y; t& p! v2 ~4 @5 o  J( p

% a6 R" [% x, T& k$ [/ c  4、拨码开关、复位器件,指示灯等位置合适,拉手条与其周围器件不产生位置干涉。
5 Z% u* M1 s  c7 L4 S1 S3 s' ^0 o" t# O1 M+ c. y
  5、板外框平滑弧度197mil,或者按结构尺寸图设计。9 F8 u; u) [4 A) i& q" w0 h8 N( o
) x+ Z+ q0 a! B+ ^& ^; z. |9 x
  6、普通板有200mil工艺边;背板左右两边留有工艺边大于400mil,上下两边留有工艺边大于680mil。 器件摆放与开窗位置不冲突。
: ~3 S! }  P- ]+ }0 U8 E1 W+ c, K) W& r6 W
  7、各种需加的附加孔(ICT定位孔125mil、拉手条孔、椭圆孔及光纤支架孔)无遗漏,且设置正确。' H" H' J: y% y& g3 ^" G( o2 F

7 ^2 Z. E4 K$ s) i; \  8、过波峰焊加工的器件pin间距、器件方向、器件间距、器件库等考虑到波峰焊加工的要求。6 M. h8 T+ i/ Y! ~; A" j8 m

) j' x; C2 A8 X, k/ }9 p# h  9、器件布局间距符合装配要求:表面贴装器件大于20mil、IC大于80mil、BGA大于200mil。) v5 [, t/ O: Z$ Z9 z
, G; P1 A$ v8 e) z1 `9 d
  10、压接件在元件面距高于它的器件大于120mil,焊接面压接件贯通区域无任何器件。) d: t" }: v, H8 j
# s( B- ]! ]6 s* V) E, Z1 ]% @
  11、高器件之间无矮小器件,且高度大于10mm的器件之间5mm内未放置贴片器件和矮、小的插装器件。, p$ o+ g4 @5 `7 k

, D. B9 F- v" K0 S3 F3 i) m  12、极性器件有极性丝印标识。同类型有极性插装元器件X、Y向各自方向相同。! D5 w" t  a2 D% W

3 V9 q7 q1 O3 m/ O  13、所有器件有明确标识,没有P*,REF等不明确标识。% q1 H6 v* Y9 D: J' v9 Z, Q6 C
. o7 A* U/ f2 X4 d3 }* }
  14、含贴片器件的面有3个定位光标,呈“L”状放置。定位光标中心离板边缘距离大于240mil。
5 K$ I' D0 Z6 I& k2 G6 C# l$ p2 X  n% p( y% c
  15、如需做拼板处理,布局考虑到便于拼版,便于PCB加工与装配。
3 @7 i. \8 G: [0 x" t$ ?( d1 b, p  c7 j2 K# D' h
  16、有缺口的板边(异形边)应使用铣槽和邮票孔的方式补齐。邮票孔为非金属化空,一般为直径40mil,边缘距16mil。( ?8 _+ x5 l9 q$ z9 \. Z+ ]
) V8 g0 ~: \0 G
  17、用于调试的测试点在原理图中已增加,布局中位置摆放合适。
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    [LV.9]以坛为家II

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    发表于 2020-9-24 08:35 | 只看该作者
    :victory::victory::victory:

    该用户从未签到

    2#
    发表于 2020-9-23 18:14 | 只看该作者
    拨码开关、复位器件,指示灯等位置合适,拉手条与其周围器件不产生位置干涉。
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