pcb布线布局的技巧和注意事项，pcb制作中的布线工艺

在讲解板布线完成后的检查工作之前，我们先介绍一下三种特殊的板布线技巧。我们将从直角布线、差分布线、蛇形布线三个方面来讲解PCB LAYOUT布线。

1.直角接线（3面）

直角布线对信号的影响主要体现在三个方面：首先，角度等效于传输线上的容性负载，可以减慢上升时间。其次，阻抗不连续会导致信号反射。第三，在10GHz以上的EMI和RF设计领域，直角芯片产生的地方，这些小直角可能成为高速问题的焦点。

2、差分布线（“等长、等距、参考平面”）

什么是差分信号？通俗地说，就是驱动端发送两个大小相等、方向相反的信号，接收端通过比较两个电压的差值来确定逻辑状态“0”或“1”。一对承载差分信号的走线称为差分走线。差分信号与常规单端信号布线相比最明显的优势体现在三个方面：

1、两根差分线之间的耦合非常好，因此具有很强的抗干扰能力，当有外界噪声干扰时，几乎同时耦合到两根线上，接收端只会听到噪声。我很担心。由于可以检测两个信号之间的差异，因此可以完全消除外部共模噪声。

2、可以有效抑制EMI，同样，由于两个信号的极性相反，它们辐射出的电磁场相互抵消，耦合越紧密，向外发射的电磁能量就越少。

3.精确的时序定位由于差分信号的开关转换位于两个信号的交叉点，因此它比普通单端信号对工艺和温度影响不太敏感，这取决于阈值电压的高低。变得难以接收。它可以减少时序误差，也适用于使用低幅度信号的电路。目前流行的LVDS（低电压差分信号）就是指这种小幅度差分信号技术。

3.蛇线（延时调节）

蛇线是布局中经常使用的一种布线方法。其主要目的是调整延迟，满足系统时序设计要求。两个最重要的参数是平行键长(Lp) 和键距(S)。当信号在蛇形线上传输时，平行线段之间显然会以差模的形式发生耦合。 S越小，Lp越大，耦合程度越大。这会导致传输延迟减少，并且由于串扰而导致信号质量显着恶化，并且可以通过分析共模和差模串扰来解释该机制。以下是布局工程师在处理曲线时的一些建议。

1、尽量使平行线之间的距离（S）至少大于3H。 H指的是信号走线到参考平面的距离。通俗地说，这意味着绕大弯走线，只要S足够大，就几乎可以完全避免互耦的影响。

2.缩短键长Lp。当两倍Lp 延迟接近或超过信号上升时间时，产生的串扰达到饱和。

3、带状线和嵌入式微带线由于线路蜿蜒而产生的信号传输延迟比微带线小。理论上，带状线不会因为差模串扰而影响传输速度。

4、对于高速信号线或时序要求严格的信号线，避免使用蛇形线，特别是在小区域。

5、常可采用任意角度的蛇形走线，有效减少交叉耦合。

6、在高速PCB设计中，蛇形线没有所谓的滤波或抗干扰功能，只能降低信号质量，所以仅用于时序匹配，没有其他用途。

7. 螺旋布线有时被视为绕组，但模拟表明它比常规蛇形布线更有效。

手术很重要，但手术后的恢复也很重要。我们谈到了PCB 布线，但是仅仅完成布线布局就足够了吗？显然，情况并非如此。 PCB布线后的检查也是必要的，但是PCB设计时如何检查布线并连接到后续的设计呢？见下文！

通用板设计图检验项目

1）电路是否经过分析？是否已将电路划分为基本单元以平滑信号？

2) 电路是否允许缩短或隔离关键引线？

3) 需要屏蔽的区域是否得到有效屏蔽？

4）您熟悉基本的网格图形吗？

5) PCB 尺寸是否最佳？

6) 是否尽可能使用所选的线宽和间距？

7) 是否使用了推荐的焊盘尺寸和孔尺寸？

8) 底片和草图是否合适？

9) 是否使用最少的跳线？跳线是否穿过组件和附件？

l0) 组装后，你能看到字母吗？尺寸和型号是否正确？

11) 铜箔是否大面积开窗以防止起泡？

12）是否有刀具定位孔？

印制电路板电性能检验项目：

1) 是否分析了接线电阻、电感和电容的影响，特别是对临界压降相接地的影响？

2）线材附件的间距和形状是否满足绝缘要求？

3）重要点的绝缘电阻值是否得到控制和调节？

4) 极性是否得到很好的识别？

5）从几何角度来看，是否测量了线距对漏电阻和电压的影响？

6) 是否标识了用于改性表面涂层的介质？

PCB物理性能检验项目：

1) 所有焊盘及其位置是否适合最终组装？

2) 组装好的印刷电路板能否承受冲击和振动条件？

3) 标准元件之间的规定间距是多少？

4) 组件是否松动连接或重型组件是否已固定？

5）加热元件的散热和冷却是否合适？或者它与印刷电路板和其他热敏元件隔离吗？

6) 分压器和其他多引线元件是否放置正确？

7) 零件的放置和方向是否易于检查？

8) 是否已消除PCB 上以及整个PCB 装配过程中所有可能的干扰？

9) 定位孔尺寸是否正确？

10) 公差是否完美、合理？

11) 所有涂层的物理性能是否都得到控制和标记？

12) 孔与引线直径比是否在可接受的范围内？

PCB的机械设计要素：

尽管印刷电路板为部件提供机械支撑，但它们不能用作整个设备的结构构件。在印版边缘至少每5 英寸提供一致的支撑量。选择和设计印刷电路板时要考虑的因素包括：

1）印刷电路板结构——尺寸和形状。

2）所需机器附件及插头（座）的类型。

3）电路对其他电路和环境条件的适应性。

4）安装印刷电路板时，考虑垂直或水平安装，并考虑热量和灰尘的影响。

5）需要特别注意的环境因素，如散热、通风、冲击、振动、湿度等。灰尘、盐雾、辐射。

6）支持程度。

7) 握住并固定。

8) 易于拆卸。

PCB印制电路板安装要求：

支撑件距离印刷电路板至少三个边缘的距离必须在1 英寸以内。根据实践经验，对于厚度为0.0310.062英寸的印制电路板，支撑点之间的间距应至少为4英寸，对于厚度大于0.093英寸的印制电路板，支撑点之间的间距应为至少4英寸。应该是4英寸。至少5英寸。采取该措施增加了印刷电路板的刚性并破坏了印刷电路板内可能发生的任何共振。

用于特定类型印刷电路板的安装技术通常是通过考虑以下因素来确定的：

1）印刷电路板的尺寸和形状。

2) 输入/输出端子数量。

3）可用设备空间。

4）要求装卸方便。

5) 安装附件的类型。

6) 所需的散热。

7) 所需的屏蔽。

8）电路的类型以及与其他电路的关系。

印刷电路板拔出要求：

1) 不需要元件安装的印刷电路板区域。

2) 插入/拔出工具对两块印刷电路板之间安装距离的影响。

3）印刷电路板设计时必须专门预留安装孔和槽。

4) 如果设备中使用堵漏工具，应特别考虑其尺寸。

5) 需要插拔装置，通常使用铆钉将其永久固定到印刷电路板组件上。

6) 印刷电路板安装架需要特殊设计，包括承重法兰。

7) 所用插入/拔出工具对印刷电路板的尺寸、形状和厚度的适应性。

8）使用插件工具的成本包括工具的价格和增加的支出。

9) 拧紧和使用插拔工具需要在设备内部有一定程度的通道。

PCB 机械注意事项：

对印刷电路组件有重要影响的电路板性能包括吸水率、热膨胀系数、耐热性、弯曲强度、冲击强度、拉伸强度、剪切强度和硬度。

所有这些特性都会影响印刷电路板结构的功能和生产率。

对于大多数应用，印刷电路板介电背衬将是以下板材料之一：

1) 苯酚浸渍纸。

2）随机排列的丙烯酸聚酯浸渍玻璃毡。

3）环氧浸渍纸。

4）环氧树脂浸渍玻璃布。

每个基材都可以是阻燃的或可燃的。以上1、2、3均可打孔。金属化孔印刷电路板最常用的材料是环氧玻璃布，其尺寸稳定，适合多种应用。

用于高密度电路，以最大限度地减少金属化孔中的裂纹。

环氧树脂和玻璃布层压板的缺点之一是难以在典型PCB 厚度内钻孔。因此，通常会对所有孔进行钻孔和图案化。

铣削工作形成印刷电路板的轮廓。

PCB 电气注意事项：

对于直流或低频交流应用，绝缘基板最重要的电气性能是绝缘电阻、耐电弧性、印刷线电阻和击穿强度。

介电常数、电容和损耗因数在高频和微波应用中非常重要。

在所有应用中，印刷导体的载流量都很重要。

线型：

PCB 布线路径和布局

印刷线路必须遵循组件之间的最短路径，并受到给定接线规则的限制。尽可能限制平行导体之间的耦合。好的设计需要最少的布线层数

，还需要最宽的导线和最大的焊盘尺寸，对应于所需的封装密度。因为圆滑的内角可以避免可能的电气损坏。

避免电线上有锋利的边缘或锋利的边缘，因为它们可能会导致机械问题。

PCB宽度和厚度：

刚性印刷电路板上蚀刻铜导体的载流能力。对于1 盎司和2 盎司导线，考虑到蚀刻方法以及铜箔厚度和温度差异的正常变化，允许使用较低的标称值。

对于涂有保护层的印刷电路板组件（板厚度小于0.032 英寸，铜箔厚度大于3 盎司），元件减少10%（基于负载电流）和15%。

浸焊印刷电路板可减少30%。

PCB走线间距：

必须确定导体之间的最小间距，以防止相邻导体之间出现电压降和电弧。该间隔是可变的，主要由以下因素决定：

1) 相邻电线之间的峰值电压。

2) 大气压力（最大工作高度）。

3）使用涂层。

4) 电容耦合参数。

临界阻抗或高频组件通常紧密放置在一起，以减少关键阶段的延迟。变压器和感性元件必须绝缘以防止耦合，感性信号引线必须绝缘。

由于磁场运动而产生电噪声的组件应隔离或牢固安装，以防止过度振动。

PCB布线图案检查：

1) 电线是否短而直且不影响功能？

2) 是否遵守线宽限制？

3) 导线之间、导线与安装孔之间以及导线与焊盘之间是否必须保持最小导线间距？

4) 所有电线（包括元件引线）是否彼此靠近且平行？

5) 布线图案是否避免尖角（90以下）？

PCB 设计项目清单：

1、检查原理图的合理性和准确性。

2. 验证原理图中元件的封装是否正确。

3、强弱电之间的距离和绝缘区域之间的距离。

4、请相应检查电路图和PCB图，避免网表丢失。

5、元件包装与实际产品是否相符。

6. 元件放置是否正确？

7. 组件是否易于安装和拆卸？

8. 温度敏感元件是否距离发热元件太近？

互感元件的距离和方向是否合适？ 9

10. 连接器排列是否顺畅？

11、插拔方便。

12. 输入和输出。

13、强电、弱电。

14、数字模拟是否交错。

15. 迎风面和背风面的布置

16. 方向分量是否错误地反转而不是旋转？

17. 元件引脚安装孔是否合适，能否轻松插入？

18、检查各部件上的自由插脚是否正常，电线是否有漏电现象。

19、检查同一网络表的上下走线是否有过孔，焊盘通过过孔连接，防止断线，保证电路完整性。

20、检查上下层字母是否放置正确合理，不要放置遮挡字母的零件，以方便焊接工作和维修人员的工作。

21、顶线和底线之间的关键连接不仅应该通过直插元件焊盘连接，而且最好通过过孔连接。

22、插座内电源、信号线的布置必须保证信号的完整性和抗干扰性。

23、注意焊盘和焊孔的适当比例。

24. 每个插头的位置应尽可能靠近PCB 边缘，并且应易于触及。

25. 确保零件上的标签与零件匹配，并将零件尽可能整齐地朝同一方向放置。

26. 在不违反设计规则的情况下，电源线和地线应尽可能粗。

27、一般情况下，上层采用水平线，下层采用垂直线，倒角大于90度。

28. PCB 上的安装孔尺寸和分布是否正确，以尽可能减少PCB 上的弯曲应力？

29、注意PCB上元件的高度分布和PCB的形状、尺寸，以利于装配。