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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 |倒序浏览 |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。$ A) c( Z2 V" E2 k/ P: n- N$ P- I
7 w2 S7 _9 J; H0 f
  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。8 h$ J+ r5 l$ U3 }- C  O& h4 h

4 W6 C2 ~" C' m; g" E' k/ q  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。
# L2 D: f; r) ^, _
5 h: Y1 m$ Z9 s: S" F9 m0 [* m7 f; D  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)
+ H4 i7 v2 E, ]0 u, l3 V' o: I( Q* `1 ?) c- z4 E
  PCB布局设计规则) y7 ?8 x+ N* G- B( y) T; p% u
  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。: U4 A3 u& X. `7 v. q' J6 k

' z5 Y6 a! h3 T) j; r; r4 I  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。
) _( o% [" g3 M; |! Y+ V1 m1 @5 Y( O6 P
  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。5 A( ?; H1 F- i' F( Z: c; l

5 ?( K; n! c; I' v  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。5 Y2 W) S4 k1 n3 E, x
: p* x3 S- b7 l( O
  PCB布局设计技巧
3 @# ~( F( A& {% j7 [  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:
3 G3 T6 ^% W$ [$ r
" p- F5 D  b& u9 Y, I  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] 。
0 J) \) [5 V9 `/ n
  L' k3 i* U0 |! _  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。4 i' B" G  E( e& v0 K
. X6 v$ I" S# |( G; W7 h5 d' S
  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。
: q' u/ S' M8 d5 A  E; t( v2 r5 i: `
  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)
  h" ^* ?* A) c+ w( S1 }& S" L9 l1 m: d5 m
  PCB布局如何设计检视要素
6 o. }$ w- W' y' \; B  一、布局的dfm要求; B$ u1 k2 G: |* n
0 C  l4 `) x# o5 `' v/ l( S$ `
  1、已确定优选工艺路线,所有器件已放置板面。
& ~, O0 p$ r' L( [
6 N3 X* k+ M# k& n" O  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。6 d5 o" m6 z# c0 Y" s" a0 l
4 A2 K( p7 }1 Y3 i. B9 d; F. ]
  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。8 {" P/ ]  n1 _, ]1 j
# ]) ?! @3 v, @6 `
  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。, k/ \& F5 w! l: }" F0 p; A* q& t

) |  e: \* C6 G: M0 I  5、板外框平滑弧度197mil,或者按结构尺寸图设计。
7 {7 G5 Z8 J# `+ p) e8 p! c: h& \2 e6 A
  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。
) Z( V8 n6 n- }& C4 A5 c7 j0 y3 |: d2 h. |+ u) n& V. A
  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。) X' z- O5 n4 N" @

5 }! }. K) w; K* 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。/ e* m) Y0 G$ _9 `# u

! K3 C0 e# D& [: |% y, m, ~* m6 G0 V  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。! r6 v6 K& J/ n; x: L4 K; o
* X5 l" l- c9 m$ i
  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。8 |5 ^! G5 V7 }# V  i
6 p( k7 i2 H5 b+ G/ a3 v. }; n" l
  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。2 T/ X1 q$ J/ L; t

. ?- u/ C3 l, M0 q  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。+ s( b1 \0 B6 a4 D- ]* _
4 B) N, [! L8 e5 V) o
  13、所有器件有明确标识,没有P*,REF等不明确标识。
, }: M+ X0 y5 t4 r9 c+ G+ Z7 T$ p6 a; @9 c: r2 R
  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。" c/ c* D$ J8 ?; x7 @
; V( K  H9 u: T6 a: [1 @' g
  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。, L# B7 m7 T$ W8 W. v- W- \& \9 M
$ _1 c; E6 V8 y& C
  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。
: X/ i' X" X4 e0 ~& g( r" c) m7 z8 `) e) O; E3 V+ ?' N  h! t) ^7 j
  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。* M# a! W& K/ a% ]) [& ^* L( i
3 g8 f  n; W0 ]; H- c1 L1 R9 g5 L& O

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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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    发表于 2020-9-24 08:35 | 只看该作者
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