PCB设计必须掌握的规律和规则汇总

无论设计的PCB大小形状如何，高速信号还是低速信号，高密度多层走线还是低密度单层走线，总有一部分规则是共通的，熟练掌握这些规律，可以大大提高画板的效率，同时也给产品设计在调测摸底阶段留有更大的改善空间，下面就把这些规律和规则汇总分享给大家参考。

板框绘制

1. 绘制板框的时候应该使用1mil（0.0254mm）的线宽；
2. 板框外形尺寸与要求的装配尺寸之间的误差不大于0.001mm；
3. 板框四周要求倒圆角（出于安全法规的考虑，具体看产品的要求），倒角半径在1~5mm范围内选择，特殊情况可参考结构设计要求。

原点设定原则

目的是要确保板内SMT原件的坐标在第一象限内。此外原点可以选择的位置有：

1. 板框左边沿与下边沿的交汇点；
2. 板内左下角的定位孔或螺丝孔。

禁布区设定

1. 安装孔周围5mm直径范围内禁止走线和摆放元器件；
2. 特殊元器件应该根据特定的要求（或者参考产品规格书的要求），设定禁布区；
3. 如果没有外加工作边，则半边内侧3mm范围内禁止布线和放置元器件。

元器件摆放层面

首要考虑PCB的性能和加工效率，加工工艺的优选顺序为：

1. 如果元件面是单面贴装的：一次回流焊成型；
2. 如果元件面贴片和插件混装：一次回流焊，一次波峰焊成型；
3. 双面贴片的：两次回流焊成型；
4. 元件面贴片和插件混装、焊接面贴装：两次回流焊，一次波峰焊成型；
5. 元件面贴片和插件混装、焊接面也是贴片和插件混装：两次回流焊，两次波峰焊成型，或者一次波峰焊和一次手工焊接也可以。

布局操作的基本原则

1. 首先放置安装孔、接插件等需要定位的器件，并将这类元件设置为不可移动的属性；
2. 遵照“先大后小”，“先难后易”的布置原则，重要的单元电路、核心元器件应该优先布局；
3. 参考原理图或者方案图，根据板内主要信号的流向规律来安排主要元器件；
4. 高速电路与低速电路之间，模拟电路与数字电路之间，高频电路与低频电路之间，干扰电路与易受干扰电路之间要充分隔离；
5. 相同结构的电路部分，尽可能采用“拷贝式”标准布局；
6. 按照均匀分布、重心平衡、板面美观的标准来优化布局。

其他需要注意的细节

1. 同类型元器件在X轴或Y轴方向应尽量保持一致；
2. 同类型极性元件在X轴或Y轴方向应尽量保持一致；
3. 发热元器件应均匀分布，以利于单板和整机的散热，除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件；
4. 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元器件周围要有足够的空间；
5. 需用波峰焊工艺生产的单板，其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。当安装孔需要接地时, 应采用如下图分布接地小孔的方式与地平面连接；
6. 焊接面的贴片元件采用波峰焊接生产工艺时，阻容器件的轴向要与波峰焊传送方向垂直，排阻及SOP（PIN间距大于等于1.27mm）元器件轴向与传送方向平行；PIN间距小于1.27mm（50mil）的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接；
7. BGA与相邻元件的距离大于5mm，其它贴片元件相互间隔的距离应大于0.7mm，贴片元件焊盘的外侧与相邻插件元件的外侧距离大于2mm，有压接件的PCB，压接的接插件周围5mm内不能有插件元器件，在焊接面其周围5mm内也不能有贴片元器件；
8. IC外围去偶电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最短；
9. 元件布局时，应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于电源区域分割；
10. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其属性合理布置。串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端，距离一般不超过500mil。匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端，对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。
    以上这些细节的PCB布局规则也许很繁琐，但是掌握了这些通用技巧对于PCB的性能起到了决定的作用，它们是一块稳定可靠的PCBA产出的坚实基础，希望这些小技巧能给大家的设计带来帮助。