PCB部落格 - PCB佈局板的原理和重要性

PCB布圖板是指根據電路流程安排各種功能電路單元的位置，使布圖方便訊號流，並使訊號在方向上盡可能保持一致。 它以每個功能單元的覈心組件為中心，並圍繞它們進行佈局。 組件應均勻、整體、緊湊地佈置在PCB上，盡可能减少和縮短每個組件之間的引線和連接。

PCB佈局板

PCB佈局板原理：

1.組件排列規則

1.在正常情况下，所有組件應佈置在印刷電路的同一側。 只有當頂層組件過於密集時，一些高度有限、發熱量低的器件，如晶片電阻器、晶片電容器和晶片IC，才能放置在底層。

2.在保證電力效能的前提下，部件應放置在網格上，並相互平行或垂直排列，以保持整潔和美觀。 一般情况下，組件不允許重疊； 部件的佈置應緊湊，輸入和輸出部件應盡可能遠離。

3.某些部件或電線之間可能存在高電位差，應新增它們之間的距離，以避免因放電或擊穿而導致意外短路。

4.調試時，電壓較高的部件應盡可能佈置在手不易觸及的區域。

5.位於板邊緣的部件應距離板邊緣至少2個板厚度

6.組件應均勻分佈，並在整個板表面上均勻間隔。

2.PCB根據訊號方向佈局板原理

1.通常，每個功能電路單元的位置都是根據訊號流逐個排列的，以每個功能電路的核心部件為中心並圍繞其排列。

2.組件的佈局應便於訊號流動，並確保訊號盡可能保持在同一方向。 在大多數情况下，訊號的流動方向是從左到右或從上到下排列的，直接連接到輸入和輸出端子的組件應該放置在輸入和輸出連接器或連接器附近。

3.防止電磁干擾

1.對於輻射電磁場强的部件和對電磁感應敏感的部件，應新增或遮罩它們之間的距離，並且部件放置的方向應與相鄰的印刷導線相交。

2.儘量避免高電壓器件和低電壓器件混合，避免强訊號器件和弱訊號器件交錯。

3.對於產生磁場的部件，如變壓器、揚聲器、電感器等，在佈局時應注意减少磁場線在印刷導線上的切割。 相鄰部件的磁場方向應相互垂直，以减少它們之間的耦合。

4.遮罩干擾源，遮罩罩應良好接地。

5.在高頻電路中，應考慮元件之間分佈參數的影響。

4.抑制熱干擾

1.對於加熱元件，應優先選擇有利於散熱的位置。 如有必要，可以安裝單獨的散熱器或小型風扇，以降低溫度並减少對相鄰組件的影響。

2.一些功耗高的部件，如集成塊、高速率電晶體、電阻器等，應佈置在易於散熱的區域，並與其他部件隔開一定距離。

3.熱感測器應靠近被測元件，遠離高溫區域，以免受到其他熱功率等效元件的影響，造成誤操作。

4.在兩側放置組件時，底層通常不會放置加熱元件。

5.可調節部件的佈置

電位器、可變電容器、可調電感線圈或微動開關等可調部件的佈置應考慮整機的結構要求。 如果在機器外部進行調整，其位置應與底盤面板上的調整旋鈕的位置相適應； 如果在內部進行調整，則應將其放置在印刷電路板的調整區域。

PCB佈局板注意事項

1.根據電力效能分為數位電路區、類比電路區和電源驅動區。

2.具有相同功能的電路應盡可能靠近放置，並確保每個部件的接線最簡潔； 同時，使各種功能塊之間的連接最簡潔。

3.優質部件應考慮安裝位置和强度； 加熱元件應與溫度敏感元件分開放置。

4.I/O驅動器組件應盡可能靠近印刷板的邊緣，並靠近輸出連接器。

5.時鐘發生器應盡可能靠近使用時鐘的設備。

6.在每個集成電路的電源輸入引脚與地之間添加去耦電容器； 當電路板空間密集時，在幾個集成電路周圍添加鉭電容器。

7.在繼電器線圈上安裝一個放電二極體。

8.佈局要求平衡，密度有序，不宜過重或過重。

9.放置元器件時，要考慮元器件的實際尺寸和相對位置，同時保證電路板的電力效能以及生產安裝的可行性和方便性，使其整齊美觀。

佈局板的重要性：

1.PCB佈局决定了印刷電路板佈線的佈線速率，尤其是對於單個面板。 合理的佈局可以實現100%的佈線率，從而减少跳線，避免引入分佈參數。

2.PCB的佈局决定了電源線和地線的佈局在佈局結構的佈局中應考慮佈線回路的最小面積。 特別是，在鋪設IC器件的電路時，去耦電容器應放置在靠近電源和接地的引脚上，以便在佈線過程中最大限度地减少整個IC器件的電源和接地環面積，减少輻射耦合和高頻雜訊。

3.在佈置元件時，互連的元件應相對集中地佈置，這樣可以新增佈線過程中的佈線密度，從而使印刷銅線最短，阻抗降低，並提高整個印刷板的抗雜訊性。

4.在高速電路中，如晶體振盪器，佈局應盡可能靠近元件的引脚，特別是高頻元件之間的佈局，以實現最短的佈線，减少連接線之間的電磁干擾。

5.元件佈局應均勻分佈，使導電層的導電面積在佈線時相對平衡，防止印刷板因散熱不均勻而翹曲。

6.當既有類比電路又有數位電路時，有必要合理佈局類比電路和數位電路部分； 對於產生嚴重雜訊的部件（如繼電器線圈、大電流和高壓開關），盡可能優化和調整其位置，以最大限度地减少佈線過程中它們之間的訊號耦合，並减少電磁干擾。

簡而言之，PCB佈局板對佈線有著重要的影響。 各部件的合理佈局和佈線决定了印製板的部件整齊、佈線均勻、能更好地抑制和减少電子干擾、提高抗干擾能力。