在設(shè)計中，布局是一個重要的環(huán)節(jié)。布局結(jié)果的好壞將直接影響布線的效果，因此可以這樣認為，合理的布局是PCB設(shè)計成功的第一步。尤其是預(yù)布局，是思考整個電路板，信號流向、散熱、結(jié)構(gòu)等架構(gòu)的過程。如果預(yù)布局是失敗的，后面的再多努力也是白費。

　　PCB布局設(shè)計印制線路板的設(shè)計工藝流程包括原理圖的設(shè)計、電子元器件數(shù)據(jù)庫登錄、設(shè)計準備、區(qū)塊劃分、電子元器件配置、配置確認、布線和最終檢驗。在流程過程中，無論在哪道工序上發(fā)現(xiàn)了問題，都必須返回到上道工序，進行重新確認或修正。

　　本文首先介紹了PCB布局設(shè)計規(guī)則及技巧，其次闡述了PCB布局如何設(shè)計檢視要素，分別從布局的DFM要求、熱設(shè)計要求、信號完整性要求、EMC要求、層設(shè)置與電源地分割要求及電源模塊要求等方面來詳細解析，具體的跟隨小編一起來了解一下。

　　PCB布局設(shè)計規(guī)則

　　1、在通常情況下，所有的元件均應(yīng)布置在電路板的同一面上，只有頂層元件過密時，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼片IC等放在低層。

　　2、在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，在一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，元件在整個版面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。

　　3、電路板上不同組件相臨焊盤圖形之間的最小間距應(yīng)在1MM以上。

　　4、離電路板邊緣一般不小于2MM.電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3:2或4:3.電路板面尺大于200MM乘150MM時，應(yīng)考慮電路板所能承受的機械強度。

　　PCB布局設(shè)計技巧

　　在PCB的布局設(shè)計中要分析電路板的單元，依據(jù)起功能進行布局設(shè)計，對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：

　　1、按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向 ［1］ 。

　　2、以每個功能單元的核心元器件為中心，圍繞他來進行布局。元器件應(yīng)均勻、整體、緊湊的排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。

　　3、在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件并行排列，這樣不但美觀，而且裝旱容易，易于批量生產(chǎn)。

　　PCB布局如何設(shè)計檢視要素

　　一、布局的DFM要求

　　1、已確定優(yōu)選工藝路線，所有器件已放置板面。

　　2、坐標原點為板框左、下延伸線交點，或者左下邊插座的左下焊盤。

　　3、PCB實際尺寸、定位器件位置等與工藝結(jié)構(gòu)要素圖吻合，有限制器件高度要求的區(qū)域的器件布局滿足結(jié)構(gòu)要素圖要求。

　　4、撥碼開關(guān)、復(fù)位器件，指示燈等位置合適，拉手條與其周圍器件不產(chǎn)生位置干涉。

　　5、板外框平滑弧度197mil，或者按結(jié)構(gòu)尺寸圖設(shè)計。

　　6、普通板有200mil工藝邊;背板左右兩邊留有工藝邊大于400mil，上下兩邊留有工藝邊大于680mil。 器件擺放與開窗位置不沖突。

　　7、各種需加的附加孔（ICT定位孔125mil、拉手條孔、橢圓孔及光纖支架孔）無遺漏，且設(shè)置正確。

　　8、過波峰焊加工的器件pin間距、器件方向、器件間距、器件庫等考慮到波峰焊加工的要求。

　　9、器件布局間距符合裝配要求：表面貼裝器件大于20mil、IC大于80mil、BGA大于200mil。

　　10、壓接件在元件面距高于它的器件大于120mil，焊接面壓接件貫通區(qū)域無任何器件。

　　11、高器件之間無矮小器件，且高度大于10mm的器件之間5mm內(nèi)未放置貼片器件和矮、小的插裝器件。

　　12、極性器件有極性絲印標識。同類型有極性插裝元器件X、Y向各自方向相同。

　　13、所有器件有明確標識，沒有P*，REF等不明確標識。

　　14、含貼片器件的面有3個定位光標，呈“L”狀放置。定位光標中心離板邊緣距離大于240mil。

　　15、如需做拼板處理，布局考慮到便于拼版，便于PCB加工與裝配。

　　16、有缺口的板邊（異形邊）應(yīng)使用銑槽和郵票孔的方式補齊。郵票孔為非金屬化空，一般為直徑40mil，邊緣距16mil。

　　17、用于調(diào)試的測試點在原理圖中已增加，布局中位置擺放合適。

　　二、布局的熱設(shè)計要求

　　1、發(fā)熱元件及外殼裸露器件不緊鄰導(dǎo)線和熱敏元件，其他器件也應(yīng)適當遠離。

　　2、散熱器放置考慮到對流問題，散熱器投影區(qū)域內(nèi)無高器件干涉，并用絲印在安裝面做了范圍標示。

　　3、布局考慮到散熱通道的合理順暢。

　　4、電解電容適當離開高熱器件。

　　5、考慮到大功率器件和扣板下器件的散熱問題。

　　三、布局的信號完整性要求

　　1、始端匹配靠近發(fā)端器件，終端匹配靠近接收端器件。

　　2、退耦電容靠近相關(guān)器件放置

　　3、晶體、晶振及時鐘驅(qū)動芯片等靠近相關(guān)器件放置。

　　4、高速與低速，數(shù)字與模擬按模塊分開布局。

　　5、根據(jù)分析仿真結(jié)果或已有經(jīng)驗確定總線的拓撲結(jié)構(gòu)，確保滿足系統(tǒng)要求。

　　6、若為改板設(shè)計，結(jié)合測試報告中反映的信號完整性問題進行仿真并給出解決方案。

　　7、對同步時鐘總線系統(tǒng)的布局滿足時序要求。

　　四、EMC要求

　　1、電感、繼電器和變壓器等易發(fā)生磁場耦合的感性器件不相互靠近放置。 有多個電感線圈時，方向垂直，不耦合。

　　2、為避免單板焊接面器件與相鄰單板間發(fā)生電磁干擾，單板焊接面不放置敏感器件和強輻射器件。

　　3、接口器件靠近板邊放置，已采取適當?shù)腅MC防護措施（如帶屏蔽殼、電源地挖空等措施），提高設(shè)計的EMC能力。

　　4、保護電路放在接口電路附近，遵循先防護后濾波原則。

　　5、發(fā)射功率很大或特別敏感的器件（例如晶振、晶體等）距屏蔽體、屏蔽罩外殼500mil以上。

　　6、復(fù)位開關(guān)的復(fù)位線附近放置了一個0.1uF電容，復(fù)位器件、復(fù)位信號遠離其他強*件、信號。

　　五、層設(shè)置與電源地分割要求

　　1、兩信號層直接相鄰時須定義垂直布線規(guī)則。

　　2、主電源層盡可能與其對應(yīng)地層相鄰，電源層滿足20H規(guī)則。

　　3、每個布線層有一個完整的參考平面。

　　4、多層板層疊、芯材（CORE）對稱，防止銅皮密度分布不均勻、介質(zhì)厚度不對稱產(chǎn)生翹曲。

　　5、板厚不超過4.5mm，對于板厚大于2.5mm（背板大于3mm）的應(yīng)已經(jīng)工藝人員確認PCB加工、裝配、裝備無問題，PC卡板厚為1.6mm。

　　6、過孔的厚徑比大于10:1時得到PCB廠家確認。

　　7、光模塊的電源、地與其它電源、地分開，以減少干擾。

　　8、關(guān)鍵器件的電源、地處理滿足要求。

　　9、有阻抗控制要求時，層設(shè)置參數(shù)滿足要求。

　　六、電源模塊要求

　　1、電源部分的布局保證輸入輸出線的順暢、不交叉。

　　2、單板向扣板供電時，已在單板的電源出口及扣板的電源入口處，就近放置相應(yīng)的濾波電路。

　　七、其他方面的要求

　　1、布局考慮到總體走線的順暢，主要數(shù)據(jù)流向合理。

　　2、根據(jù)布局結(jié)果調(diào)整排阻、FPGA、EPLD、總線驅(qū)動等器件的管腳分配以使布線最優(yōu)化。

　　3、布局考慮到適當增大密集走線處的空間，以避免不能布通的情況。

　　4、如采取特殊材料、特殊器件（如0.5mmBGA等）、特殊工藝，已經(jīng)充分考慮到到貨期限、可加工性，且得到PCB廠家、工藝人員的確認。

　　5、扣板連接器的管腳對應(yīng)關(guān)系已得到確認，以防止扣板連接器方向、方位搞反。

　　6、如有ICT測試要求，布局時考慮到ICT測試點添加的可行性，以免布線階段添加測試點困難。

　　7、含有高速光模塊時，布局優(yōu)先考慮光口收發(fā)電路。

　　8、布局完成后已提供1:1裝配圖供項目人對照器件實體核對器件封裝選擇是否正確。

　　9、開窗處已考慮內(nèi)層平面成內(nèi)縮，并已設(shè)置合適的禁止布線區(qū)。