PCB Layout是什么意思？

PCB是印刷電路板（Printed Circuit Board）的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是電子元器件的支撐體，也是電子元器件電氣連接的載體，有“電子產(chǎn)品之母”之稱(chēng)。LAYOUT是布局規劃的意思。結合起來(lái)：PCB Layout就是印刷電路板布局布線(xiàn)的意思。PCB設計，通常也稱(chēng)為PCB Layout。

PCB設計需要借助計算機輔助設計實(shí)現，業(yè)內常用的設計軟件有：Cadence Allegro，PADS，Altium Designer等。

常規PCB設計包括建庫、調網(wǎng)表、布局、布線(xiàn)、文件輸出等幾個(gè)步驟，但常規PCB設計流程已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足日益復雜的高速PCB設計要求。由于SI仿真、PI仿真、EMC設計、單板工藝等都需要緊密結合到設計流程中，同時(shí)為了實(shí)現品質(zhì)控制，要在各節點(diǎn)增加評審環(huán)節，實(shí)際的PCB設計流程要復雜得多。

PCB布局

在綜合考慮信號質(zhì)量、EMC、熱設計、DFM、DFT、結構、安規等方面要求的基礎上，將器件合理的放置到板面上?！季?/span>

PCB布局設計是 PCB 整個(gè)設計流程中的首個(gè)重要設計環(huán)節。越復雜的PCB板，布局的好壞越能直接影響到后期布線(xiàn)的實(shí)現難易程度。布局應盡量滿(mǎn)足以下要求：總的連線(xiàn)盡可能短，關(guān)鍵信號線(xiàn)最短；高電壓、大電流信號與低電壓、小電流信號的弱信號完全分開(kāi)；模擬信號與數字信號分開(kāi)；高頻信號與低頻信號分開(kāi)；高頻元器件的間距要充分。在滿(mǎn)足仿真和時(shí)序分析要求的前提下，局部調整。

PCB布線(xiàn)

在遵循信號質(zhì)量、DFM、EMC等規則要求下，實(shí)現器件管腳間的物理連接設計?！季€(xiàn)

PCB布線(xiàn)設計是整個(gè)PCB設計中工作量最大的工序，直接影響著(zhù) PCB 板的性能好壞。布線(xiàn)處理的一些基本要求如下：

1）過(guò)孔、線(xiàn)寬、安全間距避免采用極限值。

2）走線(xiàn)到板邊的距離通常情況下需≥2mm，在不能滿(mǎn)足條件的情況下，至少保證不小于20mil。

3）金屬外殼器件下，不允許有過(guò)孔、表層走線(xiàn)。

4）盡量為時(shí)鐘信號、高頻信號、敏感信號等關(guān)鍵信號提供專(zhuān)門(mén)的布線(xiàn)層，并保證其最小的回路面積。采用屏蔽和加大安全間距等方法，保證信號質(zhì)量。

5）電源層和地層之間的EMC環(huán)境較差，應避免布置對干擾敏感的信號線(xiàn)。

6）布線(xiàn)盡可能靠近一個(gè)平面，并避免跨分割。若必須跨分割或者無(wú)法靠近電源地平面，這些情況僅允許在低速信號線(xiàn)中存在。

7）平面層和布線(xiàn)層分布對稱(chēng)，介質(zhì)厚度分布對稱(chēng)，過(guò)孔跨層保持對稱(chēng)。

8）所有信號線(xiàn)必須倒角，倒角角度為45度，特殊情況除外。

電源、地線(xiàn)的處理

即使在整個(gè)PCB板中的布線(xiàn)完成的很好，但由于電源和地線(xiàn)的考慮不周到而引起的干擾，會(huì )使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至會(huì )影響到產(chǎn)品的成功率。所以對電源和地線(xiàn)的處理要認真對待，把電源和地線(xiàn)的所產(chǎn)生的噪音和干擾降到最低限度，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

1）盡量加寬電源和地線(xiàn)的寬度，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬，它們的關(guān)系是：地線(xiàn)—電源線(xiàn)—信號線(xiàn)。

2）對數字電路的PCB可用寬的地導線(xiàn)組成一個(gè)回路，即構成一個(gè)地網(wǎng)來(lái)使用（模擬電路的地不能這樣使用）

3）用大面積銅層作地線(xiàn)用，在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用?；蚴嵌鄬影?，電源和地線(xiàn)各占用一層。

數字電路與模擬電路的共地處理

現在許多PCB不再是單一功能電路，而是由數字電路和模擬電路混合構成的。因此在布線(xiàn)時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾的問(wèn)題，特別是地線(xiàn)上的噪音干擾。

數字電路的頻率高，模擬電路的敏感度強，對信號線(xiàn)來(lái)說(shuō)，高頻的信號線(xiàn)盡可能遠離敏感的模擬電路器件，對地線(xiàn)來(lái)說(shuō)，整個(gè)PCB對外界只有一個(gè)結點(diǎn)，所以必須在PCB內部進(jìn)行處理數字和模擬共地的問(wèn)題，而在板內部數字地和模擬地實(shí)際上是分開(kāi)的，它們之間是互不相連的，只是在PCB與外界連接的接口處（如插頭等）。數字地與模擬地有一點(diǎn)短接，（請注意，只有一個(gè)連接點(diǎn)），也有在PCB上不共地的，這由系統設定來(lái)決定。

設計規則檢查（DRC）

布線(xiàn)設計完成后，需要認真檢查布線(xiàn)設計是否符合設計者所制定的規則，同時(shí)也需要確認所制定的規則是否符合印制板生產(chǎn)工藝要求，一般檢查有如下幾個(gè)方面：

1）線(xiàn)與線(xiàn)，線(xiàn)與元件焊盤(pán)，線(xiàn)與孔，元件焊盤(pán)和孔，孔與孔之間的距離是否合理，是否滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。

2）電源線(xiàn)和地線(xiàn)的寬度是否合適，電源和地線(xiàn)之間是否耦合，在PCB中是否還有能讓地線(xiàn)加寬的地方。

3）對于關(guān)鍵信號線(xiàn)是否采取了最佳的措施（如長(cháng)度最短，加保護線(xiàn)，輸入線(xiàn)及輸出線(xiàn)被明顯地分開(kāi)）

4）模擬電路和數字電路部分是否有各自獨立的地線(xiàn)。

5）后加在PCB中的圖形（如圖標、標注）是否會(huì )造成信號短路。

6）在PCB上是否加有工藝線(xiàn)，阻焊是否符合生產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標示是否壓器件焊盤(pán)。