PCB设计要点

无想牧歌

PCB布局
PCB按照电气性能可分为数字电路区、模拟电路区、电源转换区和功率驱动区等，完成同一功能的电路，应尽量靠近放置。
数字电路具有较高的噪声容限，其本身抗干扰能力很强，同时又是一种很强的宽带骚扰源，放置时应尽量靠近接插件和电源，远离模拟器件。
模拟器件抗干扰能力差，其灵敏度越高，带宽越大，抗干扰度越差，对外围电路的干扰也小，放置时主要考虑自身不被其他器件干扰。
PCB分区完成后，就可以按照主要信号流向放置器件，按照“先大后小，先难后易”的规则布局，电路中主要元器件和重要的单元电路优先布局。
对质量大的器件应考虑安装位置和安装强度，发热元器件应均匀分散布局且与温度敏感元件分开放置，功耗大的器件还要考虑散热问题。
BGA封装的元器件避免放置于PCB正中央，否则印制板发生形变容易使焊点脱焊，元器件与元器件之间、元器件与定位孔之间要留有适当的空间。
每个集成电路块的附近应设置一个高频去耦电容，去耦电容应靠近芯片的电源管脚并使之与电源和地之间形成的回路最短，每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。两个滤波电容并联且距离较近时应方向相反放置。

PCB接地的设置
PCB设计中接地问题十分重要，理论表明：当干扰信号大于5MHz时，一定来源于共模干扰，一定与地相关。地线大致分为系统地、机壳地、数字地和模拟地等。地线设计中应注意以下几点：
1）正确选择单点接地和多点接地
信号工作频率小于1MHz，采用单点接地；工作频率较高时地线阻抗变大，应采用多点接地。电路板上只有1个A/D器件时，采用桥接的接地方法，有多个A/D时一般采用统一地。
2）将数字电路和模拟电路分开
数字电路与模拟电路的地线分开并分别与电源端地线连接，尽量加大模拟电路的接地面积。
3）尽量加粗地线
若接地线细，接地电位将随电流的变化而变化，导致电子设备信号电平不稳，抗噪声性能变坏，地线宽度尽可能达到3mm。
4）将地线构成闭合环路
将地线构成闭合环路可缩小电位差，明显提高抗噪声能力。对于导通孔密集的区域，要注意避免孔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。
4 布线
布线是PCB设计的主要内容，布线的好坏直接影响到电路功能的实现和电路板性能的优劣。布线需要遵循的规则很多，这里只简要列出：

其他PCB设计规则
一个好的PCB设计并不只是考虑好布局、布线等与信号质量、电磁兼容等密切相关的地方就可以了，还需要考虑到PCB加工工艺可能带来的问题，焊接和测试问题等。
过孔的孔径与焊盘尺寸应做到合理匹配。
两者匹配优选系列如表3所示，表中数据供设计人员参考。
BGA处的过孔建议不做开窗，常规可以塞孔的孔径范围0.2~0.5mm，过孔如果需要开窗上锡，则孔径不要小于0.25mm，不建议使用盘中孔，过孔打在焊盘上，造成焊盘上不完整，焊料会从导通孔中流出，会造成焊膏量不足，对焊点的连接不可靠。
丝印层元器件编号的字体、大小一致，丝印层信息不覆盖焊盘和过孔，极性元器件的丝印层上注明极性，排针等器件标明1号管脚，关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测。