PCB设计中,首先要做的就是对于PCB布局,它是将整个板子中的元器件进行排布,位置分布,一个好的布局,可以让板子结构清晰,并且在布线的时候也会更加方便与明朗,达到事半功倍的效果。
对于PCB布局,只有遵循如下十大守则,就不会差到哪里去。
(1)遵循“先大后小,先难后易”
先放置大的元件,然后放置小的元件,很多小的元件都是为大元件服务的,是大元件某个引脚上的电路组成,比如说是设计电脑,肯定会优先放置CPU,GPU;另外先放置复杂的模块电路,在放置简单电路,复杂的模块电路是一个整体,选好位置优先放置。
(2)布局时要参考原理框图
选出主要的元器件,根据信号的流向规律安排它们的排布。
(3)元器件的排列要便于调试和维修
对于需要调试的元器件,周围要有足够的空间,另外小元件周围不要放置大元件,以防维修小元件而误损大元件。
(4)相同结构电路部分,“对称布局”
对于是相同功能,相同结构的电路,在整个布局上尽量采用对称式标准布局,比如有两个电源管理模块,则可以分别布列在SOC的两侧。
(5)按照均匀布局,重心平衡,版面美观的标准优化布局
板子上的元件排布要合理,不能所有元件都集中在一个角落或一边,空白的空间分布要合理。
(6)同类型插装元件、有极性分立元件(电容,二极管三极管等)排布方向
同类型的插装元件在X或Y方向上应保持都朝一个方向放置,比如说电脑中的两个Type-C口,紧靠一边;同类型的有极性分立元件也是一样,在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验。
(7)发热元件的排布
发热元件一般要均匀分布,便于整个主板的整体散热效果。另外其他元器件尽量与发热较大的元件保持一定的距离,除了用于检测温度的温度传感器除外。
(8)去耦电容的布局
去耦电容一般都安置在电源附件,用来滤除高频噪声,使电压稳定干净,在PCB布局上,也要保证其尽量靠近IC的电源管脚,让它与电源和地之间形成最短回路。
(9)元器件经过的信号,电压,电流考虑
对于信号传输的总线连接尽可能短,关键信号线要求更甚;高电压,大电流信号与低电压,小电路的信号要完成分开,以免互相干扰;模拟信号与数字信号要分开;高频信号与低频信号分开,并且对于高频信号的元器件之间的间距也要留够。
(10)使用同一种电源的器件尽量放在一起。
在元件布局时,使用同一个电源管理单元(PMU)或同一种电源的器件,尽量放在一起。
可以看到,十大守则主要从电源及电源相关电路,信号类型与速率,元器件的功能优先级,调试维修角度,均匀对称布局,同类型元件罗列,发热元件放置这些角度进行考虑设计。
只要遵循以上规则,PCB布局就算是比较合格了,当然,有些设计需要根据实际情况实际分析,不过也大差不差。