PCB设计布局布线技巧分享

工程师往往更关注电路的设计、最新的元器件以及代码，认为这些才是一个电子产品项目中的重要部分，却忽略了PCB布局、布线这个关键的环节。如果PCB布局、布线不当，往往会导致电路工作不正常、不可靠。本文就列出实际PCB布局布线中要注意的一些要点，以帮助你的PCB项目做得更准确、可靠。

走线的尺寸

PCB板上的铜线是有阻抗的，也就意味着在电路图上的一根连线在实际的板子上会有电压降、功耗，电流流过的时候也会有温升。阻抗由以下公式定义：

PCB设计工程师通常使用走线的长度、厚度和宽度来控制其阻抗。 电阻是用于制作PCB走线的金属铜的物理特性，既然我们无法改变铜的物理特性，就来控制走线的尺寸吧。

PCB走线的厚度以多少盎司的铜来计量。 如果我们在1平方英尺的区域内均匀涂抹1盎司铜，这个厚度也就是一盎司的铜，这个厚度大致为1.4千分之一英寸。 许多PCB设计师使用1盎司或2盎司的铜，但许多PCB制造商可提供6盎司的厚度。 但请注意，许多要求精细的场合，比如靠得很近的管脚就很难铺设很厚的铜。在设计的阶段最好咨询PCB制造商，先了解清楚他们的生产能力。

你可以借助“PCB走线宽度计算器”来确定你的走线厚度和宽度，在计算的时候可以设定升高的温度为5°C。当然如果你的板子空间足够，布线很轻松，不妨使用较宽的走线，因为在不增加成本的情况下可以获得较低的阻抗。

如果你的板子是多层的，外层上的走线肯定会比内层的走线温度更低，因为内层的热量必须通过内部走线、过孔、材料层等较长的路径才能将热散发掉。

环路一定要尽可能小

环路，尤其是高频环路，应尽可能小。 较小的环路具有较低的电感和电阻。 将环路放置在地平面上面也会进一步降低电感。通过小环路可减少由以下公式引起的高频电压尖峰：

小的环路也会降低通过一些节点上的电感感应到的外部干扰，或者从节点广播出去的信号影响到其它电路。当然用作无线通信的天线除外。在做运算放大器的时候也要尽量保持较小的环路，以防止噪声耦合到电路中。

去偶电容的布局

去耦电容要尽可能靠近集成电路的“电源”和“地”引脚，以最大限度地提高去耦的效率。电容放置的太远会引入杂散电感，从电容引脚到接地层多打几个过孔可降低电感。

开尔文连接

开尔文连接对与测量是非常有用的。开尔文的连接点必须在特定的位置，以减少杂散电阻和电感。 比如电流检测电阻的开尔文连接应该正好放在电阻焊盘上，而不是放在走线上的任意位置。 虽然在原理图上，将连接点放在电阻焊盘或某个任意点可能看起来是没有区别的，但由于实际的走线是有电感和电阻的，如果不使用开尔文连接，可能会导致你的测量无效。

将数字和嘈杂的信号线远离模拟信号的走线

平行的走线或者导体会构成电容，两根走线靠的很近，就会通过容性耦合将一根线上的信号耦合到另外一根上，尤其是高频的信号。因此要尽可能将频率高的信号、噪声强的信号远离需要低噪声的走线。

PCB的地不是理想的地

PCB板上的“地”并不是理想的导体。要注意将嘈杂的地远离需要安静的信号。 我们要尽可能让地线足够大（阻抗尽可能小）以承载流动的电流。 在信号线下面尽量放置地平面，以降低走线的阻抗。

过孔的大小和数量

过孔是有电感和电阻的。 如果需要从PCB的一侧布线到另一侧并且要求比较低的电感或电阻，可以使用多个过孔。大的过孔具有较低的电阻，这在使用接地滤波电容和高电流节点时特别有用。可以使用“过孔尺寸计算器”来计算过孔的参数。

使用PCB散热

在表面贴装元件周围放置额外的铜，以提供额外的表面积更有效地散热。 某些元器件的数据手册中（尤其是功率二极管和功率MOSFET或稳压器）都会有如何将PCB表面区域用作散热器的使用方法指南。

散热孔

过孔可用于将热量从PCB的一侧移到另一侧，尤其是当PCB安装在可以进一步散热的机箱上的散热器的时候更有用。 大的过孔比小的过孔能更有效地传递热量；多个过孔比一个过孔更有效地传递热量，并能降低元器件的工作温度。 较低的工作温度有助于提高系统的可靠性。

布线和安装孔之间的距离

在PCB上，布线或大面积铺地要和安装孔之间留出足够的空间，以避免电击危险。 阻焊层并不能做到可靠的绝缘，因此一定要注意铜与任何安装硬件之间需要保持的距离。

热敏元件

对热敏感的元器件一定要远离容易产生热量的器件。 热电偶和电解电容对热都比较热敏，将热电偶靠近热源将影响温度测量的结果；将电解电容靠近发热元器件会缩短其使用寿命。 产生热量的元器件主要有桥式整流器，二极管，MOSFET，电感器和电阻器。 热量的大小取决于流过这些器件的电流。

以上是在PCB设计中一些需要注意到的布局布线技巧，做好这些将对你产品的性能和可靠性产生比较大的帮助。