PCB设计技巧总结经验谈

PCB设计技巧总结经验谈

趁着五一有空，这几天断断续续，结合工作中的一些经验，参考资料，总结，写了一下PCB设计方面的技巧和注意的地方，详细介绍给DIYer，希望能够从中提高DIYer的技能水平。

注意:不一定都对，仅仅供参考，只是个人的经验。

一. PCB板框设计

1. 物理板框的设计一定要注意尺寸精确，避免安装出现麻烦，确保能够将电路板顺利安装进机箱，外壳，插槽等。

2. 拐角的地方（例如矩形板的四个角）最好使用圆角。一方面避免直角，尖角刮伤人，另一方面圆角可以减轻应力作用，减少PCB板因各种原因出现断裂的情况。

3. 在布局前应确定好各种安装孔（例如螺丝孔）及各种开口，开槽。一般来说，孔与PCB板边缘的距离至少大于孔的直径。

4. 当电路板的面积大于200 x 150 mm时，应重视该板所受的机械强度。从美学角度来看，电路板的最佳形状为矩形。宽和长之比最好是黄金比值0.618（黄金比值的应

用也是很广的）。实际应用时可取宽和长为2：3或3：4等。

5. 结合产品设计要求（尤其是批量生产），综合考虑PCB板的尺寸大小。尺寸过大，印刷铜线过长，阻抗增加，抗噪声能力下降；尺寸过小，散热不好，线距不好控制，相邻导线容易干扰。

6. 一般来说，板框的规划是在KeepOutLayer层进行。

二．PCB板布局设计

元件布置是否合理对整板的寿命，稳定性，易用性及布线都有很大的影响，是设计出优秀PCB板的前提。不同的板的布局各有其要求和特点，但当中不乏一些通用的规则，技巧。现详细介绍给DIYer，希望能够从中提高DIYe的技能水平。

1. 元件的放置顺序

①一般来说，首先放置与整板的结构紧密相关的且固定位置的元件。比如常见的电源插座，开关，指示灯，各种有特殊位置要求的接口（连接件之类），继电器等，并且不要与PCB板中的开孔，开槽相冲突，位置要正确。放置好后，最好用软件的锁定功能将其固定。

②接着放置体积大的元件和核心元件以及一些特殊的元件。例如变压器等大元件，集成电路，处理器等核心IC元件，发热元件等。这些元件会随着布线的考虑有所移动，因此是大致的放置，更不用锁定。

③最后放置小元件。例如阻容元件，辅助小IC等。

2. 注意点

①原则上所有元件都应该放置在距离板边缘3mm以上的地方。尤其在大批量生产时的流水线插件和波峰焊，此举是要提供给导轨槽使用的，同时可以防止外形切割加工时引起边缘部分缺损。

②要重视散热问题。

对于一些大功率的电路，应该将其发热严重的元件（如功率管，高功率变压器等）尽量分布在板的边缘，便于热量散发，不要过于集中在一个地方。总之要适当，尤其在一些精密的模拟系统中，发热器件产生的温度场对一些放大电路的影响是严重的。除了保证有足够的散热措施外，一些功率超大的部分建议做成一个单独的模块，并作好隔热措施，避免影响后续信号处理电路。还有一点，电解电容不要离热源太近，以免电解液过早老化，寿命剧减。热敏元件切忌靠近热源！

③注意元件的重量问题。对于一些较重的元件，建议设计成用支架固定，然后焊接。一些又大又重且发热多的元件，不应直接安装在PCB板上，而应考虑安装在机箱底版上。

④重视PCB板上高压元件或导线的间距。

若要设计的电路板上同时存在高压电路和低压电路，则器件之间或导线之间就可能存在较高的电位差。此时应将它们分开放置，加大导线的间距，以免放电引起意外短路。还应注意带高压的器件应布置在人手不易触及的地方。

⑤摆放元件时，注意焊盘不要重叠，或相碰，避免短路。还有，焊盘重叠放置，在钻孔时会在一处地方多次钻孔，易导致钻头断裂，焊盘和导线都有损伤。

⑥注意元件摆放不要与定位孔，固定支架等有空间冲突。元件应与定位孔，固定支架等保持适当的距离，空间，避免安装冲突。

⑦注意电路中用于调节的器件（例如电位器，可调电容器，微动，拨动开关等）。在布局时应充分结合整机结构要求来布置：若只在机内调节，则应放置在方便调节的地方；若是机外面板调节，则应配合面板旋钮的位置来布局。

3. 布局技巧

①对照、结合原理图，以每个功能电路的核心元件（通常是IC芯片）为中心，其他阻容元件等围绕它展开布局。元件应均匀、整齐、紧凑地布置，不仅要考虑整齐有序，更要注重稍候布线的优美流畅性。

②按照电路的流程合理布置各子功能电路，使信号流畅，并使信号尽可能保持一致的方向。

③尽量缩短相关元件之间的连线距离，特别是高频元件间的连线距离，减少它们的分布参数。例如振荡电路元件应尽可能靠近。

④一般尽可能使元件平行对齐排列，避免横七竖八。这样不但美观，而且便于安装焊接，批量生产。

⑤输入和输出元件应当尽量远离。容易相互干扰的元件不能挨得太近。

⑥合理区分模拟电路部分，数字电路部分，噪声产生严重的部分（如继电器火花，大电流、高压的开关）。设法优化调整它们的位置，使相互间的信号耦合最小，减少电磁干扰。例如尽可能让电机、继电器与敏感的单片机远离。

⑦强信号与弱信号，交流信号与直流信号要分开设置隔离。

⑧在布线前应检查确定好各类元件的焊盘大小。若在布完线后，再修改焊盘的大小，则极易引起焊盘与导线或焊盘与焊盘的间距问题，严重时造成短路！

三.PCB板布线设计

1. 注意点

①输入和输出的导线应避免相邻、平行，以免发生回授，产生反馈耦合。可以的话应加地线隔离。

②布线时尽量走短、直的线，特别是数字电路高频信号线，应尽可能的短且粗，以减少导线的阻抗。

③遇到需要拐角时，高压及高频线应使用135度的拐角或圆角，杜绝少于90度

的尖锐拐角。90度的拐角也尽量不使用，这在高频高密度情况下更要关注，这些都为

了减少高频信号对外的辐射和耦合。

④相邻两层的布线要避免平行，以免容易形成实际意义上的电容而产生寄生耦合。例如双面板的两面布线宜相互垂直，斜交或弯曲走线。

⑤数据线尽可能宽一点（特别是单片机系统），以减少导线的阻抗。数据线的宽度至少不小于12mil（0.3mm），可以的话，采用18至20mil（0。46至0.5mm）的宽

度就更为理想。

⑥注意元件布线过程中，过孔使用越少越好。数据表明，一个过孔带来约0.5pF

的分布电容，减少过孔数量能显著提高速度。

⑦同类的地址线或数据线，走线的长度差异不要太大，否则短的线要人为弯曲加长走线，补偿长度的差异。

2. 布线技巧

①良好的布局对自动布线的布通率大有益处。根据实际设计要求预设好布线的规则（例如走线拓扑，过孔大小，线距等等），然后先进行探索式布线，把短线快速连接