浅谈开关电源设计中PCB板的物理设计注意事项

第一篇：浅谈开关电源设计中PCB板的物理设计注意事项

浅谈开关电源设计中PCB板的物理设计注意事项

在开关电源设计中PCB板的物理设计都是最后一个环节，如果设计方法不当，PCB可能会辐射过多的电磁干扰，造成电源工作不稳定，以下针对各个步骤中所需注意的事项进行分析：

一、从原理图到PCB的设计流程

建立元件参数-》输入原理网表-》设计参数设置-》手工布局-》手工布线-》验证设计-》复查-》CAM输出。

二、元器件布局

实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声;由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。每一个开关电源都有四个电流回路：

(1)电源开关交流回路(2)输出整流交流回路(3)输入信号源电流回路(4)输出负载电流回路输入回路

通过一个近似直流的电流对输入电容充电，滤波电容主要起到一个宽带储能作用;类似地，输出滤波电容也用来储存来自输出整流器的高频能量，同时消除输出负载回路的直流能量。所以，输入和输出滤波电容的接线端十分重要，输入及输出电流回路应分别只从滤波电容的接线端连接到电源;如果在输入/输出回路和电源开关/整流回路之间的连接无法与电容的接线端直接相连，交流能量将由输入或输出滤波电容并辐射到环境中去。

电源开关交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形电流，这些电流中谐波成分很高，其频率远大于开关基频，峰值幅度可高达持续输入/输出直流电流幅度的5倍，过渡时间通常约为50ns。

这两个回路最容易产生电磁干扰，因此必须在电源中其它印制线布线之前先布好这些交流回路，每个回路的三种主要的元件滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置，调整元件位置使它们之间的电流路径尽可能短。建立开关电源布局的最好方法与其电气设计相似，最佳设计流程如下：

放置变压器

设计电源开关电流回路 设计输出整流器电流回路 连接到交流电源电路的控制电路

设计输入电流源回路和输入滤波器 设计输出负载回路和输出滤波器根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：

(1)首先要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加;过小则散热不好，且邻近线条易受干扰。电路板的最佳形状矩形，长宽比为3：2或4：3，位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。

(2)放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集。(3)以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接，去耦电容尽量靠近器件的VCC。

(4)在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。

(5)按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。

(6)布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起。

(7)尽可能地减小环路面积，以抑制开关电源的辐射干扰。

三、参数设置

相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压，在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距，一般情况下将走线间距设为8mil。

焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。当与焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而是走线与焊盘不易断开。

四、布线

开关电源中包含有高频信号，PCB上任何印制线都可以起到天线的作用，印制线的长度和宽度会影响其阻抗和感抗，从而影响频率响应。即使是通过直流信号的印制线也会从邻近的印制线耦合到射频信号并造成电路问题(甚至再次辐射出干扰信号)。因此应将所有通过交流电流的印制线设计得尽可能短而宽，这意味着必须将所有连接到印制线和连接到其他电源线的元器件放置得很近。

印制线的长度与其表现出的电感量和阻抗成正比，而宽度则与印制线的电感量和阻抗成反比。长度反映出印制线响应的波长，长度越长，印制线能发送和接收电磁波的频率越低，它就能辐射出更多的射频能量。根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和电流的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。接地是开关电源四个电流回路的底层支路，作为电路的公共参考点起着很重要的作用，它是控制干扰的重要方法。

因此，在布局中应仔细考虑接地线的放置，将各种接地混合会造成电源工作不稳定。在地线设计中应注意以下几点：

1.正确选择单点接地通常，滤波电容公共端应是其它的接地点耦合到大电流的交流地的唯一连接点，同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上，主要是考虑电路各部分回流到地的电流是变化的，因实际流过的线路的阻抗会导致电路各部分地电位的变化而引入干扰。在本开关电源中，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而采用一点接地，即将电源开关电流回路(中的几个器件的地线都连到接地脚上，输出整流器电流回路的几个器件的地线也同样接到相应的滤波电容的接地脚上，这样电源工作较稳定，不易自激。做不到单点时，在共地处接两二极管或一小电阻，其实接在比较集中的一块铜箔处就可以。

2.尽量加粗接地线 若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏，因此要确保每一个大电流的接地端采用尽量短而宽的印制线，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线>电源线>信号线，如有可能，接地线的宽度应大于3mm，也可用大面积铜层作地线用，在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。进行全局布线的时候，还须遵循以下原则：

(1)。布线方向：从焊接面看，元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致，布线方向最好与电路图走线方向相一致，因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测，故这样做便于生产中的检查，调试及检修(注：指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下)。

(2)。设计布线图时走线尽量少拐弯，印刷弧上的线宽不要突变，导线拐角应≥90度，力求线条简单明了。

(3)。印刷电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决。即让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去，或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去，在特殊情况下如何电路很复杂，为简化设计也允许用导线跨接，解决交叉电路问题。因采用单面板，直插元件位于top面，表贴器件位于bottom面，所以在布局的时候直插器件可与表贴器件交叠，但要避免焊盘重叠。

3.输入地与输出地本开关电源中为低压的DC-DC，欲将输出电压反馈回变压器的初级，两边的电路应有共同的参考地，所以在对两边的地线分别铺铜之后，还要连接在一起，形成共同的地。

五、检查

布线设计完成后，需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求，一般检查线与线、线与元件焊盘、线与贯通孔、元件焊盘与贯通孔、贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求。电源线和地线的宽度是否合适，在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。注意： 有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。

六、复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置，还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。

七、设计输出 输出光绘文件的注意事项：

a.需要输出的层有布线层(底层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(底层阻焊)、钻孔层(底层)，另外还要生成钻孔文件(NC Drill)b.设置丝印层的Layer时，不要选择Part Type，选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Linec.在设置每层的Layer时，将Board Outline选上，设置丝印层的Layer时，不要选择Part Type，选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line。d.生成钻孔文件时，使用PowerPCB的缺省设置，不要作任何改。

第二篇：开关电源的PCB设计经验总结

对于开关电源,PCB布线毫无疑问是非常重要的一个环节.然而市面似乎很没有合适的书籍来阐述这一块,这主要是由于写书的人不太具有工程经验,具有工程经验的人往往不会写书导致.在这里先挖一个坑,我会慢慢和大家分享这些年来在PCB布线方面的经验,欢迎大家参与讨论.暂时先罗列一下大致内容: 1.原理图的绘制 2.PCB封装 3.布局 4.走线

5.机械,散热和EMI考量 6.Gerber文件的生成 7.制板工艺说明

不好意思,最近比较忙,所以进度会比较慢.首先,你要开始这个工作,先掌握一款软件,画PCB的软件很多,protel,AD,PADS, Power PCB, Allegro等等.当然这些只是工具,在这里并不讨论某种软件怎么用.第一步,我们来讨论怎么画原理图.可能很多工程师觉得怎么画原理图不重要,只要画对就行.其实不然,画图和编程一样,一个是要正确,二是要有可读性,逻辑分明.要是一张原理图,n久之后连你自己都看不懂,那肯定不是好原理图.对于电源原理图,要做到逻辑分明并不难.1.首先要把功率电路和控制电路区分开来.如果你是简单电路,可以放在一张原理图里.比如上面 为功率电路,下面为控制电路.并且将初次级分割明显.如果你是复杂电路,可以采用多张原理图,比如PFC一页,DCDC一页,PFC控制电路一 页,DCDC控制电路一页,还有各种保护也单独一页.2.每个功能模块,都应该有简短的文字说明.3.尽量少用交叉,但又不连接的连线.过多的交叉线,会导致看不清楚,而且有可能会误连接.4.合理利用网络名,原理图中每一个节点都有一个独一无二的net name,所以对一些无法用连线连接的节点,可以用net来连接,但是net的名字应该取得比较形象,容易读懂.对于跨页的连接,应该采用全局的网络名.在画原理图的时候,还需要养成一些小的良好习惯,比如

1.一些在布板的时候需要彼此靠近的器件,在原理图中最好也画在一起.2.在第一次研发的时候,应该预留一些调试的器件位置,有利于增加器件.3.善于利用0欧姆电阻,0欧姆电阻可以将一个net分成二个net,有利于布线.在你布比较复杂的电路的时候,会发现有时候很多走线是一个net的,但是又不能混在一起.比如功率地,信号地.那么在布线的时候,为了能自动互相避让,可以将其分成两个net.原理图是一个项目的开始,也是最为关键的一环.所以在画原理图的时候,应该仔细审查,任何一个细微错误,都会导致将来花大力气来弥补.原理图一旦完成,就该进行编号,同时每一次修改,都应该另存,不要随意覆盖旧文件,避免出错后找不到原来的文件.那么如果原理图准备完毕,就要开始准备每一个所用器件的PCB封装.在大公司里,通常PCB封装有严格的规范,或许有专人制作,那么电源工程师就省去了这个麻烦.但是在一些小公司里,封装还得工程师自己来画,那么要注意些什么呢? 1.封装的脚位必须和原理图脚位一一对应,比如电解电容,如果脚位对错,那可糟糕了.2.要了解生产工艺对封装的要求,通常生产线会积累一些经验,比如封装焊盘多大,生产效率比较高,那么工程师在做封装的时候要事先了解这些规范,尽量迁就产线标准.这样生产效率才能提高.其次,不同的焊接工艺,比如是波峰焊,还是回流焊,都会对焊盘有不同的要求.3.对于一些对称的封装，一定要注意标记,比如标记1脚,避免装反.对于定制的器件,最好搞成不对称,可防反.如果开始布局了,首先要考量的就是器件的总体摆放.1.要考量功率电路的走向,功率电路是占了PCB大部分的区域,那么这部分电路的走向就非常重要了.通常对于功率比较大的电路,走向有以下几种.直线型:输入在一边,输出在另外一边.回字型:输入和输出在同一边,绕个弯回来.蛇形:绕好几个弯

多块板子,比如有AB两块板子,中间用飞线连接.(注意飞线上要走直流电流,减少EMI)当然还有其他的一些,总的来说,功率走向要清晰,不能胡乱交叉.对于布局，为了考虑EMI，首先需要对原理图的EMI产生源头进行分析，首先保证功率电路的EMI的源头的环路最小，在此基础上去布局比较好！我现在指导 LAYOUT 布局就是依据这点来布的，其次在对芯片的周围原件的布局时，先把关键的原件给优先布局，然后在布局其他次要的，举个例子，如芯片的去耦电容优先布局，控制 器的震荡优先布局，反馈回路优先布局等等。

对于大致的功率走向确定之后,要来分别细化各个功率电路的走向,首先看EMI的滤波器的,布局

EMI滤波有个大概的原则,就是输入和输出尽量远离.如果输入和输出很靠近,那么输入输出之间的耦合电容,会导致高频滤波效果变差.滤波器走向如下:

那么再来看一下一个简单的反激电路

如果从结构,散热的角度来考虑的话,要注意一些细节: 板子的重量尽量均衡,不要把重物器件都集中在某一区域.热源器件也不要都聚集在一块,不然互相提高温升.对热敏感的器件,比如电解电容,不要靠近热源,或者热源的下风口.对于风冷的电源,要注意风道的畅通,发热器器件尽量处于下风口,对热敏感器件处于上风口.对于容易破裂的器件,比如陶瓷电容,不要放在PCB容易弯曲的地方,比如定位孔附近.除此之外，还有一个重要的环节，就是要事先了解安规，要知道你设计的产品，将来要过哪个地区的哪些安规。

要事先考虑好，各个爬电距离，电气间隙的要求。事实上安规的细节要求是非常多的，对于研发工程师来说，一开始就要和安规工程师做好沟通，了解一些细节。最主要的一些细节，大致有这些，保险丝前的火线和零线的距离。初级，次级，大地之间的距离。两个不同电位点之间的距离。

这些，以后有时间可以和大家专门以安规的角度去讨论。

关于控制电路的布局,通常复杂点的电源,控制电路分为控制部份,和驱动部份.而驱动部份介于功率电路和信号电路之间,是一定的干扰源,而抗干扰能力要比信号电路强.简单一点的电路,控制和驱动是集成在一块的.那么需要注意的是: 1.控制电路的布局,应该尽量远离功率电路,不宜和功率电路混在一起.特别需要避开dv/dt大的节点,di/dt大的环路.2.布局应该以IC为中心,优先布局震荡电容,去耦电容等电容器件.因为容性器件起到滤除高频噪音的功能,为了减少寄生电感,要和IC的引脚尽量近.3.驱动电路必须靠近MOS,这样驱动电路的环路才会比较小,一个减少干扰,二减少驱动线上的寄生电感.当布局初步完成之后,就要切入我们讨论的重点,如何布线.对于电源来说布线并非简单的连连起来这么简单,有诸多的细节需要考虑.首先,在布线之间,你要了解合作的PCB厂家的工艺水平.比如你采用1盎司的铜厚,通常的厂家能做的最小线宽和最小间距大概在5mil左右,如果你设计的太小,会导致工艺做不到.同样铜厚越厚,最小线宽和间距就会越大.通常2盎司,会要求7mil以上,3盎司会要求8mil以上.当然这些都是要看各个PCB厂家的工艺水平.所以在设置布线规则之前,要先了解这些.接下来,应该知道多大的电流需要多宽的铜皮.也就是所谓的走线的电流密度,这个没有唯一的标准,完全受铜线的温升限制.但是IPC-2221提供一个参考计算.为了方便计算,国外的网友设计了一个网页: http://circuitcalculator.com/wordpress/2006/01/31/pcb-trace-width-calculator/

但是有一个前提需要告知,该计算方法是在没有其它热源影响的前提下.所以在设计的时候,你要注意走线附近的热源,来估算PCB走线容许的温升是多少.对于PCB走线,无非是铜皮而已,所以不单单走线具有电阻,会发热,会有压降.在高频开关电源里面,走线带来的另外一个寄生参数可能会更值得关注,那就是寄生电感.每一根走线都会带来或大或小的寄生电感.这些电感,带来震荡,噪音.....

第三篇：PCB板的设计流程

一般PCB基本设计流程如下：前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。

第一：前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库，但一般情况下很难找到合适的，最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高，它直接影响板子的安装；SCH的元件库要求相对比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。

PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。

第二：PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB 设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。

第三：PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话，就可以在原理图上生成网络表（Design->Create Netlist），之后在PCB图上导入网络表（Design->Load Nets）。就看见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行：

①． 按电气性能合理分区，一般分为：数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区（干扰源）；

②． 完成同一功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器件以保证连线最为简洁；同时，调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁；

③． 对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度；发热元件应与温度敏感元件分开放置，必要时还应考虑热对流措施；

④． I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件；

⑤． 时钟产生器（如：晶振或钟振）要尽量靠近用到该时钟的器件；

⑥． 在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加一个去耦电容（一般采用高频性能好的独石电容）；电路板空间较密时，也可在几个集成电路周围加一个钽电容。

⑦． 继电器线圈处要加放电二极管（1N4148即可）；

⑧． 布局要求要均衡，疏密有序，不能头重脚轻或一头沉。

——需要特别注意，在放置元器件时，一定要考虑元器件的实际尺寸大小（所占面积和高度）、元器件之间的相对位置，以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时，应该在保证上面原则能够体现的前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观，如同样的器件要摆放整齐、方向一致，不能摆得“错落有致”。

这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度，所以一点要花大力气去考虑。布局时，对不太肯定的地方可以先作初步布线，充分考虑。

第四：布线。布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的最基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能达到最佳的电器性能。接着是美观。假如你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交错毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否则就是舍本逐末了。布线时主要按以下原则进行：

①． 一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm，最细宽度可达0.05～0.07mm，电源线一般为1.2～2.5mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用（模拟电路的地则不能这样使用）

②． 预先对要求比较严格的线（如高频线）进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。

③． 振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零；

④． 尽可能采用45o的折线布线，不可使用90o折线，以减小高频信号的辐射；（要求高的线还要用双弧线）

⑤． 任何信号线都不要形成环路，如不可避免，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少；

⑥． 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。

⑦． 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信号-地线”的方式引出。

⑧． 关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用

⑨． 原理图布线完成后，应对布线进行优化；同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进行地线填充，用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。

——PCB布线工艺要求

①． 线一般情况下，信号线宽为0.3mm(12mil)，电源线宽为0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil)；线与线之间和线与焊盘之间的距离大

于等于0.33mm(13mil)，实际应用中，条件允许时应考虑加大距离；

布线密度较高时，可考虑（但不建议）采用IC脚间走两根线，线的宽度为0.254mm(10mil)，线间距不小于0.254mm(10mil)。

特殊情况下，当器件管脚较密，宽度较窄时，可按适当减小线宽和线间距。

②． 焊盘（PAD）

焊盘（PAD）与过渡孔（VIA）的基本要求是：盘的直径比孔的直径要大于0.6mm；例如，通用插脚式电阻、电容和集成电路等，采用盘/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插针和二极管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。实际应用中，应根据实际元件的尺寸来定，有条件时，可适当加大焊盘尺寸；PCB板上设计的元件安装孔径应比元件管脚的实际尺寸大0.2～0.4mm左右。

③． 过孔（VIA）

一般为1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)；

当布线密度较高时，过孔尺寸可适当减小，但不宜过小，可考虑采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。

④． 焊盘、线、过孔的间距要求

PAD and VIA ： ≥ 0.3mm（12mil）

PAD and PAD ： ≥ 0.3mm（12mil）

PAD and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）

TRACK and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil）

密度较高时：

PAD and VIA ： ≥ 0.254mm（10mil）PAD and PAD ： ≥ 0.254mm（10mil）

PAD and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

TRACK and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

第五：布线优化和丝印。“没有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去设计，等你画完之后，再去看一看，还是会觉得很多地方可以修改的。一般设计的经验是：优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。感觉没什么地方需要修改之后，就可以铺铜了（Place->polygon Plane）。铺铜一般铺地线（注意模拟地和数字地的分离），多层板时还可能需要铺电源。对于丝印，要注意不能被器件挡住或被过孔和焊盘去掉。同时，设计时正视元件面，底层的字应做镜像处理，以免混淆层面。

第六：网络和DRC检查和结构检查。首先，在确定电路原理图设计无误的前提下，将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查（NETCHECK），并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证布线连接关系的正确性；

网络检查正确通过后，对PCB设计进行DRC检查，并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证PCB布线的电气性能。最后需进一步对PCB的机械安装结构进行检查和确认。

第七：制版。在此之前，最好还要有一个审核的过程。

PCB设计是一个考心思的工作，谁的心思密，经验高，设计出来的板子就好。所以设计时要极其细心，充分考虑各方面的因数（比如说便于维修和检查这一项很多人就不去考虑），精益求精，就一定能设计出一个好板子。

第四篇：PCB设计的要点和注意事项

PCB设计的要点和注意事项

要成为PCB高手,就要熟练常用的快捷键

按Shift点器件 选择

Ctrl+c 复制

Ctrl+v 粘贴

Shift+delete或者Ctrl+delete 删除已选部分

用得最快的还是Ctrl+delete 一按下就立杆见影

Shift+delete确切的讲是剪切命令按下该组合键后还要用十字光标点击所选元件才可以

剪切这相当是一种变相的删除当然也可以用Ctrl+X

小键盘区的 +-* 都可以切换layer

空格旋转

X x方向镜像

Y y方向镜像

V,U 单位切换 单位切换的另外一个更快的方法就是按Q

Shift+空格线的拐角方式选择

原理图绘制注意点

1,预防GND和VCC短路

对于放置的电源端口,双击看属性对话框中的Net中的名称是不是正确的,如果 电源端口的形状是正极(一个圆圈)但是属性对话框中的Net却是GND,那可就错了 2,ERC检查非常重要

一定要ERC检查SCH的连线是否有问题,基本上可以消除漏连,重复编号等错误.3,原理图中器件封装的加入技巧及netlist的生成a.元器件全部加入封装名

少数封装不一定要完全正确,只要原理图元件PIN的数量(Number)和PCB封装引脚 编号(Designator)对应即可,只要保证PCB

NETLIST 导入完全通过,可以在LAYOUT PCB时再修改.b.部分元器件加入封装名

在PCB NETLIST 导入前放上未加封装的器件,并事前编号

c.简单原理图不加入封装名

在PCB NETLIST 导入前放上未知器件,并事前编号.这样做的原因和好处:

在有些器件没有看到实样前,一样可以做好准备工作,并可以先连已知的部分,不必把大量时间浪费,因为在LAYOUT时同样可以修改封装,可以方便的移植其他PCB中的怪异封装,可以确保导入NETLIST导入完 全通过,而不必反复修改SCH中器件的封装.PCB Layout 注意点

打印一分准确的原理图:

布局时,按电路图将电路划成不同的功能模块,如电源

部分,驱动部分,cpu部分放置,然后根据pcb的尺寸和安

装整体移动各相关模块,这样就能保证相同模块内的走线最短,各个模块之间的连接最合理.所以说,要画PCB首先要搞弄SCH的原理.怎样画出一块准确PCB板

1.SCH原理图本身的准确及ERC的完全通过

2.PCB Netlist导入完全通过

注意几点:1,有些器件典型库中SCHLIB和PCBLIB

引脚编号是不同的.NPN的封装PIN名称是1,2,3, 而库是

E,B,C的话是通不过的3,SCH 中NETLABLE的不能超过八个字符.只要元器件引脚的NUMBER和封装一样一定能

100%通过,可以采用上述SCH中加封装的方法.怎样画出一块符合电气特性的PCB板

布线规则

1,再次强调布局和走线一定要按原理图进行,走线要短.2,地线,电源线尽量加粗,高,低速和模,数地线分开一点接线.3,一般而言,35um厚的铜箔,1mm宽能走1A的电流.4,7805前的滤波电容一般为1A/1000uF,每个IC的电源脚

建议用104的电容进行滤波,防止长线干扰.5,CPU的晶振走线一定要短,并用尽量用地线包住.怎样画出一块漂亮的PCB板

有关铺铜:

铺铜的作用:

1,当然是美观了2,把铺铜和地线连接可以起到屏蔽作用3,减少腐蚀液的浪费 有关引脚:

1,单面板时焊盘尽量大,以增加附着力

2,补泪滴:为了加强焊盘和引线交*处的强度(避免钻孔时引线和焊盘之间出现断裂)

第五篇：PCB板中的EMC设计指南和整改方法

PCB板中的EMC设计指南和整改方法

来源：国际电磁兼容网 | 作者：国际电磁兼容网 | 发布时间：2009-07-07 | 浏览：108次【 字体：大 中

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1.一般规则

1.1 PCB板上预划分数字、模拟、DAA信号布线区域。

1.2 数字、模拟元器件及相应走线尽量分开并放置於各自的布线区域内。

1.3 高速数字信号走线尽量短。

1.4 敏感模拟信号走线尽量短。

1.5 合理分配电源和地。

1.6 DGND、AGND、实地分开。

1.7 电源及临界信号走线使用宽线。

1.8 数字电路放置於并行总线/串行DTE接口附近，DAA电路放置於电话线接口附近。

2.元器件放置

2.1 在系统电路原理图中：

a)划分数字、模拟、DAA电路及其相关电路；

b)在各个电路中划分数字、模拟、混合数字/模拟元器件；

c)注意各IC芯片电源和信号引脚的定位。

2.2 初步划分数字、模拟、DAA电路在PCB板上的布线区域(一般比例 2/1/1)，数字、模拟元器件及其相应走线尽量远离并限定在各自的布线区域内。

Note:当DAA电路占较大比重时，会有较多控制/状态信号走线穿越其布线区域，可根据当地规则限定做调整，如元器件间距、高压抑制、电流限制等。

2.3 初步划分完毕後，从Connector和Jack开始放置元器件：

a)Connector和Jack周围留出插件的位置；

b)元器件周围留出电源和地走线的空间；

c)Socket周围留出相应插件的位置。

2.4 首先放置混合型元器件(如Modem器件、A/D、D/A转换芯片等)：

a)确定元器件放置方向，尽量使数字信号及模拟信号引脚朝向各自布线区域；

b)将元器件放置在数字和模拟信号布线区域的交界处。

2.5 放置所有的模拟器件：

a)放置模拟电路元器件，包括DAA电路；

b)模拟器件相互靠近且放置在PCB上包含TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线的一面；

c)TXA1、TXA2、RIN、VC、VREF信号走线周围避免放置高噪声元器件；

d)对於串行DTE模块，DTE EIA/TIA-232-E 系列接口信号的接收/驱动器尽量靠近Connector并远离高频时钟信号走线，以减少/避免每条线上增加的噪声抑制器件，如阻流圈和电容等。

2.6 放置数字元器件及去耦电容：

a)数字元器件集中放置以减少走线长度；

b)在IC的电源/地间放置0.1uF的去耦电容，连接走线尽量短以减小EMI；

c)对并行总线模块，元器件紧靠

Connector边缘放置，以符合应用总线接口标准，如ISA总线走线长度限定在2.5in；

d)对串行DTE模块，接口电路靠近Connector； e)晶振电路尽量靠近其驱动器件。

2.7 各区域的地线，通常用0 Ohm电阻或bead在一点或多点相连。

3.信号走线

3.1 Modem信号走线中，易产生噪声的信号线和易受干扰的信号线尽量远离，如无法避免时要用中性信号线隔离。

3.2 数字信号走线尽量放置在数字信号布线区域内；

模拟信号走线尽量放置在模拟信号布线区域内；

(可预先放置隔离走线加以限定，以防走线布出布线区域)数字信号走线和模拟信号走线垂直以减小交叉耦合。

3.3 使用隔离走线(通常为地)将模拟信号走线限定在模拟信号布线区域。

a)模拟区隔离地走线环绕模拟信号布线区域布在PCB板两面，线宽50-100mil；

b)数字区隔离地走线环绕数字信号布线区域布在PCB板两面，线宽50-100mil，其中一面PCB板边应布200mil宽度。

3.4 并行总线接口信号走线线宽>10mil(一般为12-15mil)，如/HCS、/HRD、/HWT、/RESET。

3.5 模拟信号走线线宽>10mil(一般为12-15mil)，如MICM、MICV、SPKV、VC、VREF、TXA1、TXA2、RXA、TELIN、TELOUT。

3.6 所有其它信号走线尽量宽，线宽>5mil(一般为 10mil)，元器件间走线尽量短(放置器件时应预先考虑)。

3.7 旁路电容到相应IC的走线线宽>25mil，并尽量避免使用过孔。

3.8 通过不同区域的信号线(如典型的低速控制/状态信号)应在一点(首选)或两点通过隔离地线。如果走线只位於一面，隔离地线可走到PCB的另一面以跳过信号走线而保持连续。

3.9 高频信号走线避免使用90度角弯转，应使用平滑圆弧或45度角。

3.10 高频信号走线应减少使用过孔连接。

3.11 所有信号走线远离晶振电路。

3.12 对高频信号走线应采用单一连续走线，避免出现从一点延伸出几段走线的情况。

3.13 DAA电路中，穿孔周围(所有层面)留出至少60mil的空间。

3.14 清除地线环路，以防意外电流回馈影响电源.4.电源

4.1 确定电源连接关系。

4.2 数字信号布线区域中，用10uF电解电容或钽电容与0.1uF瓷片电容并联後接在电源/地之间.在PCB板电源入口端和最远端各放置一处，以防电源尖峰脉冲引发的噪声干扰。

4.3 对双面板，在用电电路相同层面中，用两边线宽为 200mil的电源走线环绕该电路。(另一面须用数字地做相同处理)4.4 一般地，先布电源走线，再布信号走线。

5.地

5.1双面板中，数字和模拟元器件(除DAA)周围及下方未使用之区域用数字地或模拟地区域填充，各层面同类地区域连接在一起，不同层面同类地区域通过多个过孔相连:Modem DGND引脚接至数字地区域，AGND引脚接至模拟地区域;数字地区域和模拟地区域用一条直的空隙隔开。

5.2 四层板中，使用数字和模拟地区域覆盖数字和模拟元器件(除DAA)；Modem DGND引脚接至数字地区域，AGND引脚接至模拟地区域;数字地区域和模拟地区域用一条直的空隙隔开。

5.3 如设计中须EMI过滤器，应在接口插座端预留一定空间，绝大多数EMI器件(Bead/电容)均可放置在该区域;未使用之区域用地区域填充，如有屏蔽外壳也须与之相连。

5.4 每个功能模块电源应分开。功能模块可分为：并行总线接口、显示、数字电路(SRAM、EPROM、Modem)和DAA等，每个功能模块的电源/地只能在电源/地的源点相连。

5.5 对串行DTE模块，使用去耦电容减少电源耦合，对电话线也可做相同处理。

5.6 地线通过一点相连，如可能，使用Bead；如抑制EMI需要，允许地线在其它地方相连。

5.7 所有地线走线尽量宽，25-50mil。

5.8 所有IC电源/地间的电容走线尽量短，并不要使用过孔。

6.晶振电路

6.1 所有连到晶振输入/输出端(如XTLI、XTLO)的走线尽量短，以减少噪声干扰及分布电容对Crystal的影响。XTLO走线尽量短，且弯转角度不小於45度。(因XTLO连接至上升时间快，大电流之驱动器)6.2 双面板中没有地线层，晶振电容地线应使用尽量宽的短线连接至器件上

离晶振最近的DGND引脚，且尽量减少过孔。

6.3 如可能，晶振外壳接地。

6.4 在XTLO引脚与晶振/电容节点处接一个100 Ohm电阻。

6.5 晶振电容的地直接连接至 Modem的GND引脚，不要使用地线区域或地线走线来连接电容和Modem的GND引脚。

7.使用EIA/TIA-232接口的独立Modem设计

7.1 使用金属外壳。如果须用塑料外壳，应在内部贴金属箔片或喷导电物质以减小EMI。

7.2 各电源线上放置相同模式的Choke。

7.3 元器件放置在一起并紧靠EIA/TIA-232接口的Connector。

7.4 所有EIA/TIA-232器件从电源源点单独连接电源/地。电源/地的源点应为板上电源输入端或调压芯片的输出端。

7.5 EIA/TIA-232电缆信号地接至数字地。

7.6 以下情况EIA/TIA-232电缆屏蔽不用接至Modem外壳;空接;通过Bead接到数字地;EIA/TIA-232电缆靠近Modem外壳处放置一磁环时直接连到数字地。

8.VC及VREF电路电容走线尽量短，且位於中性区域。

8.1 10uF VC电解电容正极与0.1uF VC电容的连接端通过独立走线连至Modem的VC引脚(PIN24)。

8.2 10uF VC电解电容负极与0.1uF VC电容的连接端通过Bead後用独立走线连至Modem的AGND引脚(PIN34)。

8.3 10uF VREF电解电容正极与0.1uF VC电容的连接端通过独立走线连至Modem的VREF引脚(PIN25)。

8.4 10uF VREF电解电容负极与0.1uF VC电容的连接端通过独立走线连至Modem的VC引脚(PIN24)；注意与8.1走线相独立。VREF------+--------+ ┿ 10u ┿ 0.1u VC------+--------+ ┿ 10u ┿ 0.1u +--------+-----~~~~~---+ AGND 使用之Bead应满足： 100MHz时，阻抗=70W;;额定电流=200mA;;最大电阻=0.5W。

9.电话和Handset接口 9.1 Tip和Ring线接口处放置Choke。

9.2 电话线的去耦方法与电源去耦类似，使用增加电感组合体、Choke、电容等方法。但电话线的去耦比电源去耦更困难也更值得注意，一般做法是预留这些器件的位置，以便性能/EMI测试认证时调整。

9.3 Tip和Ring线到数字地间放置耐压高的滤波电容(0.001uF/1KV)