1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PCB設計規則研究目錄TOCo1-2hzuHYPERLINKl_Toc262119742摘要：PAGEREF_Toc262119742h3HYPERLINKl_Toc262119743AbstractPAGEREF_Toc262119743h3HYPERLINKl_Toc2621197440文獻綜述PAGEREF_Toc262119744h4HYPERLINKl_Toc2621197450.1PCB設計必須考慮的重要內容PAGEREF_Toc262119745h4HYPERLINKl_Toc262119

2、7460.2PCB的發展階段PAGEREF_Toc262119746h4HYPERLINKl_Toc2621197470.3PCB設計規則PAGEREF_Toc262119747h61HYPERLINKl_Toc262119748引言PAGEREF_Toc262119748h7HYPERLINKl_Toc2621197491.1PCB概述PAGEREF_Toc262119749h7HYPERLINKl_Toc2621197502PCB的結構及其在電子工業中的應用PAGEREF_Toc262119750h11HYPERLINKl_Toc2621197512.1PCB的結構PAGEREF_Toc2

3、62119751h11HYPERLINKl_Toc2621197522.2PCB在電子工業中的應用PAGEREF_Toc262119752h11HYPERLINKl_Toc2621197533PCB設計流程PAGEREF_Toc262119753h12HYPERLINKl_Toc2621197543.1前期準備PAGEREF_Toc262119754h12HYPERLINKl_Toc2621197553.2PCB結構設計PAGEREF_Toc262119755h12HYPERLINKl_Toc2621197563.3PCB布局PAGEREF_Toc262119756h12HYPERLINKl_

4、Toc2621197573.4布線PAGEREF_Toc262119757h13HYPERLINKl_Toc2621197583.5布線優化和絲印PAGEREF_Toc262119758h14HYPERLINKl_Toc2621197593.6網絡和DRC檢查和結構檢查PAGEREF_Toc262119759h14HYPERLINKl_Toc2621197603.7制版PAGEREF_Toc262119760h15HYPERLINKl_Toc2621197614PCB的設計原則PAGEREF_Toc262119761h15HYPERLINKl_Toc2621197624.1元件的布局規則PAG

5、EREF_Toc262119762h15HYPERLINKl_Toc2621197634.2布線規則PAGEREF_Toc262119763h17HYPERLINKl_Toc2621197644.3接地規則PAGEREF_Toc262119764h18HYPERLINKl_Toc2621197654.4接地的處理PAGEREF_Toc262119765h22HYPERLINKl_Toc2621197664.5PCB設計流程PAGEREF_Toc262119766h24HYPERLINKl_Toc2621197675PCB的電磁兼容設計PAGEREF_Toc262119767h27HYPERLI

6、NKl_Toc2621197685.1電磁對PCB的影響PAGEREF_Toc262119768h27HYPERLINKl_Toc2621197695.2PCB板中的EMC設計PAGEREF_Toc262119769h286HYPERLINKl_Toc262119770結論PAGEREF_Toc262119770h30HYPERLINKl_Toc262119771附錄PAGEREF_Toc262119771h31HYPERLINKl_Toc262119772參考文獻PAGEREF_Toc262119772h36HYPERLINKl_Toc262119773致謝PAGEREF_Toc262119

7、773h37PCB設計規則研究蘇信高西南大學工程技術學院，重慶400716摘要：PCB主要用來在元器件之間創建電氣聯系，是電子元器件的支撐體。其制作工藝十分復雜。元器件的布局是制PCB的重要部分，在元器件布局中，應考慮加工的方便性、電路的散熱、材料的節省、電磁場的干擾等；在制PCB的最后是布線,布線的好壞直接影響PCB的質量和電磁干擾的大小.在必要時可以移動部分元件的位置,使最為活躍網絡盡量短小;在傳輸線中盡量采用菊鏈式布線.這樣既美觀又保證了質量.關鍵詞：PCB；設計規則；電磁兼容PCBHYPERLINK.au/roads/motor/design/index.aspxDesignRules

8、HYPERLINK/wiki/StudyStudySuXinGaoCollegeofEngineeringandTechnology,SouthwestUniversity,Chongqing400716,ChinaAbstract：PCBismainlyusedtocreateelectricalcontactbetweenthecomponentsareelectroniccomponentssupportingbody.Theproductionprocessisverycomplicated.PCBlayoutofthesystemcomponentsisanimportantpart

9、inthecomponentsdistribution,weshouldconsidertheeaseofprocessing,circuitcooling,materialsaving,electromagneticinterference,etc.;inthesystem,thefinalPCBiswiring,wiringadirectPCBaffectthequalityandsizeofelectromagneticinterference.wherenecessary,canmovethelocationofsomecomponents,sotrytoshortthemostact

10、ivenetworks;inthetransmissionlineasfaraspossibleusingdaisychainwiring.Thisnotonlybeautifulbutalsoensurequality.KeyWords:PrintedCircuitBoard；HYPERLINK.au/roads/motor/design/index.aspxDesignRules；HYPERLINK/wiki/Electromagnetic_compatibilityElectromagneticcompatibility0文獻綜述PCB的英文全稱：PrintedCircuitBoard，

11、PCB的中文名稱：印刷電路板，PCB的圖片如下：0.1PCB設計必須考慮的重要內容一、印制板設計的可測試性;二、印制板的光板測試;三、印制板組裝件的測試性隨著電子設備越來越復雜，需要的零件自然越來越多，PHYPERLINK/Science/Science_20070119000829.htmlt_blankCB上頭的線路與零件也越來越密集了。裸板（上頭沒有零件）也常被稱為印刷線路板PrintedWiringBoard（HYPERLINK/Science/Science_20080130220734.htmlt_blankPWB）。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質所制作成。在表面可以

12、看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網狀的細小線路了。這些線路被稱作導線或稱布線，并用來提供HYPERLINK/Science/Science_20070131235145.htmlt_blankPCB上零件的電路連接。通常PCB的顏色都是綠色或是棕色，這是阻焊漆的顏色。是絕緣的防護層，可以保護銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上還會印刷上一層HYPERLINK/Science/Science_20100113204241.htmlt_blank絲網印刷面。通常在這上面會印上文字與符號（大多是白色的），以標示出

13、各零件在板子上的位置。絲網印刷面也被稱作HYPERLINK/Computer/Computer_20070625165259.htmlt_blank圖標面。0.2PCB的發展階段從1903年至今,若以PCB組裝技術的應用和發展角度來看,可分為三個階段。一通孔插裝技術(THT)階段PCB1.金屬化孔的作用：(1).電氣互連信號傳輸(2).支撐元器件引腳尺寸限制通孔尺寸的縮小a.引腳的剛性b.HYPERLINK/Science/Science_20071017133141.htmlt_blank自動化插裝的要求2.提高密度的途徑(1)減小器件孔的尺寸，但受到元件引腳的剛性及插裝HYPERLINK/

14、Science/Science_20070709214524.htmlt_blank精度的限制，孔徑0.8mm(2)縮小線寬/間距：0.3mm0.2mm0.15mm0.1mm(3)增加層數：單面雙面4層6層8層10層12層64層。二表面安裝技術（HYPERLINK/Science/Science_20080108162044.htmlt_blankSMT）階段PCB1.導通孔的作用：僅起到電氣互連的作用，孔徑可以盡可能的小，堵上孔也可以。2.提高密度的主要途徑：.過孔尺寸急劇減小，8mm0.5mm0.4mm0.3mm0.25mm；.過孔的結構發生本質變化：a.埋盲孔結構優點：提高布線密度1/3

15、以上、減小PCB尺寸或減少層數、提高可靠性、改善了特性HYPERLINK/Science/Science_20070418230603.htmlt_blank阻抗HYPERLINK/Education/Education_20100111144623.htmlt_blank控制，減小了串擾、噪聲或失真（因線短，孔小）；b.盤內孔消除了中繼孔及連線。薄型化：雙面板：1.6mm1.0mm0.8mm0.5mm；PCB平整度：a.概念：PCB板基板翹曲度和PCB板面上連接盤表面的共面性；b.PCB翹曲度是由于熱、機械引起殘留HYPERLINK/Science/Science_2007061401091

16、6.htmlt_blank應力的綜合結果；c.連接盤的表面涂層：HASL、化學鍍NI/AU、HYPERLINK/Science/Science_20081008143048.htmlt_blank電鍍NI/AU。三芯片級封裝CSP階段PCBCSP以開始進入急劇的HYPERLINK/Education/Education_20070420141630.htmlt_blank變革于發展其之中,推動PCB技術不斷向前發展，PCB工業將走向HYPERLINK/Science/Science_20070723212934.htmlt_blank激光時代和HYPERLINK/Science/Science

17、_20081008125858.htmlt_blank納米時代.印刷電路板幾乎會出現在每一種電子設備當中。如果在某樣設備中有電子零件，那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外，PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接。隨著電子設備越來越復雜，需要的零件越來越多，PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質所制作成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網狀的細小線路了。這些線路被稱作導線或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路連接。為了將零件固定在PCB上

18、面，我們將它們的接腳直接焊在布線上。在最基本的PCB（單面板）上，零件都集中在其中一面，導線則都集中在另一面。這么一來我們就需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的。因為如此，PCB的正反面分別被稱為零件面與HYPERLINK/Science/Science_20080310193026.htmlt_blank焊接面。如果PCB上頭有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時會用到插座。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆裝。如果要將兩塊PCB相互連結，一般我們都會用到俗稱HYPERLINK/Computer/Computer_

19、20071206171740.htmlt_blank金手指的邊接頭。金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊事實上也是PCB布線的一部份。通常連接時，我們將其中一片PCB上的金手指插進另一片PCB上合適的插槽上（一般叫做擴充槽Slot）。在計算機中，像是顯示卡，HYPERLINK/Computer/Computer_20080124193746.htmlt_blank聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機板連接的1。0.3PCB設計規則1.布局的首要原則是保證布線的布通率，移動器件時注意飛線的連接，把有連線關系的器件放在一起；2.數字器件和模擬器件要分開，盡量遠離；3.去耦電容盡量*近

20、器件的VCC；4.放置器件時要考慮以后的焊接，不要太密集；5.多使用軟件提供的Array和Union功能，提高布局的效率。0.3.1設計規則注意事項1.電源線和地線盡量加粗；2.去耦電容盡量與VCC直接連接；3.設置Specctra的DO文件時，首先添加Protectallwires命令，保護手工布的線不被自動布線器重布；4如果有混合電源層，應該將該層定義為Split/mixedPlane，在布線之前將其分割，布完線之后，使用PourManager的PlaneConnect進行覆銅；5.將所有的器件管腳設置為熱焊盤方式，做法是將Filter設為Pins，選中所有的管腳；修改屬性，在Therma

21、l選項前打勾；6.手動布線時把DRC選項打開，使用動態布線（DynamicRoute）。1引言1.1PCB概述1.1.1PCB簡介PCB板即PrintedCircuitBoard的簡寫，中文名稱為印制電路板，又稱為刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術制作的，故被稱為“印刷”電路板2。1.1.2PCB歷史印制電路板的發明者是奧地利人保羅愛斯勒（PaulEisler），于1936年在一個收音機裝置內采用了印刷電路板。1943年，美國人將該技術大量使用于軍用收音機內。1948年，美國正式認可這個發明用于商業用途。自20世紀

22、50年代中期起，印刷電路版技術才開始被廣泛采用。在印制電路板出現之前，電子元器件之間的互連都是依靠電線直接連接實現的。而現在，電路面板只是作為有效的實驗工具而存在；印刷電路板在電子工業中已經占據了絕對統治的地位。1.1.3PCB的設計印制電路板的設計是以電路原理圖為根據，實現電路設計者所需要的功能。印刷電路板的設計主要指版圖設計，需要考慮外部連接的布局、內部電子元件的優化布局、金屬連線和通孔的優化布局、電磁保護、熱耗散等各種因素。優秀的版圖設計可以節約生產成本，達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設計可以用手工實現，復雜的版圖設計需要借助計算機輔助設計（CAD）實現。1.1.4PCB的分類

23、根據電路層數分類：分為單面板、雙面板和多層板。常見的多一般為4層板或6層板，復雜的多層板可達十幾層。根據軟硬進行分類：分為普通電路板和柔性電路板。PCB的原材料：覆銅箔層壓板是制作印制電路板的基板材料。它用作支撐各種元器件，并能實現它們之間的電氣連接或電絕緣。PCB就是印刷電路板,簡單的說就是置有集成電路和其他電子組件的薄板。它幾乎會出現在每一種電子設備當中。據Timemagazine最近報道，中國和印度屬于全球污染最嚴重的國家。為保護環境，中國政府已經在嚴格制定和執行有關污染整治條理，并波及到PCB.產業。許多城鎮正不再允許擴張及建造PCB新廠，例如：深圳。而東莞已經專門指定四個城鎮作為“污

24、染產業”生產基地，禁止在劃定的區域之外再建造新廠。如果在某樣設備中有電子零件，它們都是鑲在大小各異的PCB上的。除了固定各種小零件外，PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接。隨著電子設備越來越復雜，需要的零件自然越來越多，PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。裸板（上頭沒有零件）也常被稱為印刷線路板PrintedWiringBoard（PWB）。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質所制作成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網狀的細小線路了。這些線路被稱作導線或稱布線，并用來提供PCB上零件的電

25、路連接。通常PCB的顏色都是綠色或是棕色，這是阻焊漆的顏色。是絕緣的防護層，可以保護銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上還會印刷上一層絲網印刷面。通常在這上面會印上文字與符號（大多是白色的），以標示出各零件在板子上的位置。為了將零件固定在PCB上面，我們將它們的接腳直接焊在布線上在最基本的PCB（單面板）上，零件都集中在其中一面，導線則都集中在另一面這么一來我們就需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的因為如此，PCB的正反面分別被稱為零件面與焊接面。如果PCB上頭有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時會用到插座由于

26、插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆裝如果要將兩塊PCB相互連結，一般我們都會用到俗稱金手指的邊接頭金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊事實上也是PCB布線的一部份通常連接時，我們將其中一片PCB上的金手指插進另一片PCB上合適的插槽上（一般叫做擴充槽Slot）在計算機中，像是顯示卡，聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機板連接的印刷電路板將零件與零件之間復雜的電路銅線，經過細致整齊的規劃后，蝕刻在一塊板子上，提供電子零組件在安裝與互連時的主要支撐體，是所有電子產品不可或缺的基礎零件。印刷電路板以不導電材料所制成的平板，在此平板上通常都有設計預鉆孔以安裝芯片和其它電子組件。組件

27、的孔有助于讓預先定義在板面上印制之金屬路徑以電子方式連接起來，將電子組件的接腳穿過PCB后，再以導電性的金屬焊條黏附在PCB上而形成電路。依其應用領域PCB可分為單面板、雙面板、四層板以上多層板及軟板。一般而言，電子產品功能越復雜、回路距離越長、接點腳數越多，PCB所需層數亦越多，如高階消費性電子、信息及通訊產品等；而軟板主要應用于需要彎繞的產品中：如筆記型計算機、照相機、汽車儀表等3。1.1.5PCB產業鏈按產業鏈上下游來分類，可以分為原材料-覆銅板-印刷電路板-電子產品應用，其關系簡單表示為：玻纖布，玻纖布是覆銅板的原材料之一，由玻纖紗紡織而成，約占覆銅板成本的40%(厚板)和25%(薄板

28、)。玻纖紗由硅砂等原料在窯中煅燒成液態，通過極細小的合金噴嘴拉成極細玻纖，再將幾百根玻纖纏絞成玻纖紗。窯的建設投資巨大，一般需上億資金，且一旦點火必須24小時不間斷生產，進入退出成本巨大。玻纖布制造則和織布企業類似，可以通過控制轉速來控制產能及品質，且規格比較單一和穩定，自二戰以來幾乎沒有規格上的太大變化。和CCL不同，玻纖布的價格受供需關系影響最大，最近幾年的價格在0.50-1.00美元/米之間波動。目前臺灣和中國內地的產能占到全球的70%左右。銅箔，銅箔是占覆銅板成本比重最大的原材料，約占覆銅板成本的30%(厚板)和50%(薄板)，因此銅箔的漲價是覆銅板漲價的主要驅動力。銅箔的價格密切反映

29、于銅的價格變化，但議價能力較弱，近期隨著銅價的節節高漲，銅箔廠商處境艱難，不少企業被迫倒閉或被兼并，即使覆銅板廠商接受銅箔價格上漲各銅箔廠商仍然處于普遍虧損狀態。由于價格缺口的出現，2006年一季度極有可能出現又一波漲價行情，從而可能帶動CCL價格上漲。覆銅板，覆銅板是以環氧樹脂等為融合劑將玻纖布和銅箔壓合在一起的產物，是PCB的直接原材料，在經過蝕刻、電鍍、多層板壓合之后制成印刷電路板。覆銅板行業資金需求量不高，大約為3000-4000萬元左右，且可隨時停產或轉產。在上下游產業鏈結構中，CCL的議價能力最強，不但能在玻纖布、銅箔等原材料采購中擁有較強的話語權，而且只要下游需求尚可，就可將成本

30、上漲的壓力轉嫁下游PCB廠商。今年三季度，覆銅板開始提價，提價幅度在5-8%左右，主要驅動力是反映銅箔漲價，且下游需求旺盛可以消化CCL廠商轉嫁的漲價壓力。全球第二大的覆銅板廠商南亞亦于12月15日提高了產品價格，顯示出至少2006年一季度PCB需求形式良好4.5。1.1.6國際國內PCB行業發展狀況目前，全球PCB產業產值占電子元件產業總產值的四分之一以上，是各個電子元件細分產業中比重最大的產業，產業規模達400億美元。同時，由于其在電子基礎產業中的獨特地位，已經成為當代電子元件業中最活躍的產業，2003和2004年，全球PCB產值分別是344億美元和401億美元，同比增長率分別為5.27%

31、和16.47%。我國的PCB研制工作始于1956年，1963-1978年，逐步擴大形成PCB產業。改革開放后20多年，由于引進國外先進技術和設備，單面板、雙面板和多層板均獲得快速發展，國內PCB產業由小到大逐步發展起來。2002年，中國PCB產值超過臺灣，成為第三大PCB產出國。2003年，PCB產值和進出口額均超過60億美元，成為世界第二大PCB產出國。我國PCB產業近年來保持著20%左右的高速增長，并預計在2010年左右超過日本，成為全球PCB產值最大和技術發展最活躍的國家。從產量構成來看，中國PCB產業的主要產品已經由單面板、雙面板轉向多層板，而且正在從46層向68層以上提升。隨著多層板

32、、HDI板、柔性板的快速增長，我國的PCB產業結構正在逐步得到優化和改善。然而，雖然我國PCB產業取得長足進步，但目前與先進國家相比還有較大差距，未來仍有很大的改進和提升空間。首先，我國進入PCB行業較晚，沒有專門的PCB研發機構，在一些新型技術研發能力上與國外廠商有較大差距。其次，從產品結構上來看，仍然以中、低層板生產為主，雖然FPC、HDI等增長很快，但由于基數小，所占比例仍然不高。再次，我國PCB生產設備大部分依賴進口，部分核心原材料也只能依靠進口，產業鏈的不完整也阻礙了國內PCB系列企業的發展腳步。1.1.7PCB的行業總評作為用途最廣泛的電子元件產品，PCB擁有強大的生命力。無論從供

33、需關系上看還是從歷史周期上判斷，2006年初是行業進入景氣爬坡的階段，下游需求的持續強勁已經逐層次拉動了PCB產業鏈上各廠商的出貨情況，形成至少在2006年一季度“淡季不淡”的局面。將行業評級由“回避”上調到“良好”。2PCB的結構及其在電子工業中的應用2.1PCB的結構印制電路板（PCB）的常見結構可以分為單層板、雙層板和多層板三種。2.1.1單層板單層板是只有一個面敷銅，另一面沒有敷銅的電路板。元器件一般情況是放置在沒有敷銅的一面，敷銅的一面用于布線和元件焊接。2.1.2雙層板雙層板是一種雙面敷銅的電路板，兩個敷銅層通常被稱為頂層和底層，兩個敷銅面都可以布線，頂層一般為放置元件面，底層一般

34、為元件焊接面。2.1.3多層板多層板就是包括多個工作層面的電路板，除了有頂層和底層之外還有中間層，頂層和底層與雙層面板一樣，中間層可以是導線層、信號層、HYPERLINK/tradeinfo/trade/48-1209.htmlo電源t_blank電源層或接地層，層與層之間是相互絕緣的，層與層之間的連接往往是通過孔來實現的。以四層板為例。這個四層板除了具有頂層和底層之外，內部還具有一個地層和一個四層板HYPERLINK/sort/39/index.htmloPCBt_blankPCB6。2.2PCB在電子工業中的應用該套設備是為了滿足電路板的小批量生產、科研、教學、實訓及打樣的需求，同時，還可

35、以滿足學校課題設計、畢業設計、電子設計競賽以及實驗和試驗的過程中，做單個或個別電路板的加工。設備特點：制作雙面PCB電路板方便快捷該套設備制作一塊PCB板僅需要幾十分鐘，讓設計人員的靈感立刻變成實物，同時也避免了傳統做法過程中，單塊電路板的價格高、成本高和周期長的缺陷。雙面PCB制造系統多功能性該套設備中的核心設備電路板刻制機可制作數字，模擬，數模混合電路板；也可加工射頻微波電路板；可以刻制鋁質，塑料面板，銘牌，可以刻制聚酰亞胺柔性材料，在微波電路上挖盲槽；可以準確控制深度雕銑材料，對已裝配元件的電路板進行修理，分切等，其強大的功能得到了眾多用戶所認可和滿意。PCB制板系統高精度最小導線寬度：

36、0.1mm(4mils)；最小絕緣間距：0.1mm(4mils)；鉆孔最小孔徑：0.15mm(6mils)；傳動分辨率：0.25um(0.01mil)，完全彰顯了系出名門的品質。PCB制版系統直觀性強整個制作過程清晰可見，更加適合教學演示的要求。PCB制作設備高穩定性該套設備中核心設備為德國進口設備，經久耐用，特別是具有全自動換刀功能，使加工的整個過程更加精確和方便。PCB制作系統高性價比整套設備配置合理，價格優惠，是質優價廉的絕佳組合。教學PCB制版設備設備詳細參數見附錄。3PCB設計流程一般PCB基本設計流程如下：前期準備-PCB結構設計-PCB布局-布線-布線優化和絲印-網絡和DRC檢查

37、和結構檢查-制版7。3.1前期準備這包括準備元件庫和原理圖。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一塊好的板子，除了要設計好原理之外，還要畫得好。在進行PCB設計之前，首先要準備好原理圖SCH的元件庫和PCB的元件庫。元件庫可以用peortel自帶的庫，但一般情況下很難找到合適的，最好是自己根據所選器件的標準尺寸資料自己做元件庫。原則上先做PCB的元件庫，再做SCH的元件庫。PCB的元件庫要求較高，它直接影響板子的安裝；SCH的元件庫要求相對比較松，只要注意定義好管腳屬性和與PCB元件的對應關系就行。PS：注意標準庫中的隱藏管腳。之后就是原理圖的設計，做好后就準備開始做PCB設計了。3.2PCB結

38、構設計這一步根據已經確定的電路板尺寸和各項機械定位，在PCB設計環境下繪制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按鍵/開關、螺絲孔、裝配孔等等。并充分考慮和確定布線區域和非布線區域（如螺絲孔周圍多大范圍屬于非布線區域）。3.3PCB布局布局說白了就是在板子上放器件。這時如果前面講到的準備工作都做好的話，就可以在原理圖上生成網絡表（Design-CreateNetlist），之后在PCB圖上導入網絡表（Design-LoadNets）。就看見器件嘩啦啦的全堆上去了，各管腳之間還有飛線提示連接。然后就可以對器件布局了。一般布局按如下原則進行：1按電氣性能合理分區，一般分為：數字電路區(即怕干擾

39、、又產生干擾)、模擬電路區(怕干擾)、功率驅動區（干擾源）；2完成同一功能的電路，應盡量靠近放置，并調整各元器件以保證連線最為簡潔；同時，調整各功能塊間的相對位置使功能塊間的連線最簡潔；3對于質量大的元器件應考慮安裝位置和安裝強度；發熱元件應與溫度敏感元件分開放置，必要時還應考慮熱對流措施；4I/O驅動器件盡量靠近印刷板的邊、靠近引出接插件；5時鐘產生器（如：晶振或鐘振）要盡量靠近用到該時鐘的器件；6在每個集成電路的電源輸入腳和地之間，需加一個去耦電容（一般采用高頻性能好的獨石電容）；電路板空間較密時，也可在幾個集成電路周圍加一個鉭電容；7繼電器線圈處要加放電二極管（1N4148即可）；8布局

40、要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉需要特別注意:在放置元器件時，一定要考慮元器件的實際尺寸大小（所占面積和高度）、元器件之間的相對位置，以保證電路板的電氣性能和生產安裝的可行性和便利性同時，應該在保證上面原則能夠體現的前提下，適當修改器件的擺放，使之整齊美觀，如同樣的器件要擺放整齊、方向一致，不能擺得“錯落有致”。這個步驟關系到板子整體形象和下一步布線的難易程度，所以一點要花大力氣去考慮。布局時，對不太肯定的地方可以先作初步布線，充分考慮。3.4布線布線是整個PCB設計中最重要的工序。這將直接影響著PCB板的性能好壞。在PCB的設計過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時

41、PCB設計時的最基本的要求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后，認真調整布線，使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊劃一，不能縱橫交錯毫無章法。這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現，否則就是舍本逐末了。布線時主要按以下原則進行：一般情況下，首先應對電源線和地線進行布線，以保證

42、電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線電源線信號線，通常信號線寬為：0.20.3mm，最細寬度可達0.050.07mm，電源線一般為1.22.5mm。對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路,即構成一個地網來使用（模擬電路的地則不能這樣使用）；預先對要求比較嚴格的線（如高頻線）進行布線，輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行，以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行容易產生寄生耦合；振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應該走其它信

43、號線，以使周圍電場趨近于零；盡可能采用45o的折線布線，不可使用90o折線，以減小高頻信號的輻射；（要求高的線還要用雙弧線）；任何信號線都不要形成環路，如不可避免，環路應盡量小；信號線的過孔要盡量少；關鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護地；通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時，要用“地線-信號-地線”的方式引出；關鍵信號應預留測試點，以方便生產和維修檢測用；原理圖布線完成后，應對布線進行優化；同時，經初步網絡檢查和DRC檢查無誤后，對未布線區域進行地線填充，用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板，電源，地線各占用一層8.9。3.5布線優化和絲

44、印“沒有最好的，只有更好的”！不管你怎么挖空心思的去設計，等你畫完之后，再去看一看，還是會覺得很多地方可以修改的。一般設計的經驗是：優化布線的時間是初次布線的時間的兩倍。感覺沒什么地方需要修改之后，就可以鋪銅了（Place-polygonPlane）。鋪銅一般鋪地線（注意模擬地和數字地的分離），多層板時還可能需要鋪電源。時對于絲印，要注意不能被器件擋住或被過孔和焊盤去掉。同時，設計時正視元件面，底層的字應做鏡像處理，以免混淆層面。3.6網絡和DRC檢查和結構檢查首先，在確定電路原理圖設計無誤的前提下，將所生成的PCB網絡文件與原理圖網絡文件進行物理連接關系的網絡檢查（NETCHECK），并根據

45、輸出文件結果及時對設計進行修正，以保證布線連接關系的正確性；網絡檢查正確通過后，對PCB設計進行DRC檢查，并根據輸出文件結果及時對設計進行修正，以保證PCB布線的電氣性能。最后需進一步對PCB的機械安裝結構進行檢查和確認。3.7制版在此之前，最好還要有一個審核的過程。PCB設計是一個考心思的工作，誰的心思密，經驗高，設計出來的板子就好。所以設計時要極其細心，充分考慮各方面的因數（比如說便于維修和檢查這一項很多人就不去考慮），精益求精，就一定能設計出一個好板子。4PCB的設計原則4.1元件的布局規則4.1.1元件排列規則1.在通常條件下,所有的元件均應布置在印制電路的同一面上，只有在頂層元件過

46、密時，才能將一些高度有限并且發熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。2.在保證電氣性能的前提下，元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠離。3.某元器件或導線之間可能存在較高的電位差，應加大它們的距離，以免因放電、擊穿而引起意外短路。4.帶高電壓的元件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。5.位于板邊緣的元件，離板邊緣至少有2個板厚的距離。6.元件在整個板面上應分布均勻、疏密一致。4.1.2按照信號走向布局原則1.通常按照信號的流程逐個安排各個功能電路單元的位置，以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它進

47、行布局。2.元件的布局應便于信號流通，使信號盡可能保持一致的方向。多數情況下，信號的流向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應當放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。4.1.3防止電磁干擾1.對輻射電磁場較強的元件，以及對電磁感應較靈敏的元件，應加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元件放置的方向應與相鄰的印制導線交叉。2.盡量避免高低電壓器件相互混雜、強弱信號的器件交錯在一起。3.對于會產生磁場的元件，如變壓器、揚聲器、電感等，布局時應注意減少磁力線對印制導線的切割，相鄰元件磁場方向應相互垂直，減少彼此之間的耦合。4.對干擾源進行屏蔽，屏蔽罩應有良好的接地。5.在高頻工作的電

48、路，要考慮元件之間的分布參數的影響。4.1.4.抑制熱干擾1.對于發熱元件，應優先安排在利于散熱的位置，必要時可以單獨設置散熱器或小風扇，以降低溫度，減少對鄰近元件的影響。2.一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開一定距離。3.熱敏元件應緊貼被測元件并遠離高溫區域，以免受到其它發熱功當量元件影響，引起誤動作。4.雙面放置元件時，底層一般不放置發熱元件。4.1.5.可調元件的布局對于電位器、可變電容器、可調電感線圈或微動開關等可調元件的布局應考慮保護的地方，同時也要考慮器件布局的整體密度，做到疏密均勻。5.需經常更換的元件能否方便地更換，插件板插入

49、設備是否方便。應保證經常更換的整機的結構要求，若是機外調節，其位置要與調節旋鈕在機箱面板上的位置相適應；若是機內調節，則應放置在印制電路板于調節的地方。關于PCB元器件布局檢查規則：PCB布板過程中，對系統布局完畢以后，要對PCB圖進行審查，看系統的布局是否合理，是否能夠達到最優的效果。通常可以從以下若干方面進行考察：1.系統布局是否保證布線的合理或者最優，是否能保證布線的可靠進行，是否能保證電路工作的可靠性。在布局的時候需要對信號的走向以及電源和地線網絡有整體的了解和規劃。2.印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符，能否符合PCB制造工藝要求、有無行為標記。這一點需要特別注意，不少PCB板的電路布

50、局和布線都設計得很漂亮、合理，但是疏忽了定位接插件的精確定位，導致設計的電路無法和其他電路對接。3.元件在二維、三維空間上有無沖突。注意器件的實際尺寸，特別是器件的高度。在焊接免布局的元器件，高度一般不能超過3mm。4.元件布局是否疏密有序、排列整齊，是否全部布完。在元器件布局的時候，不僅要考慮信號的走向和信號的類型、需要注意或者元器件的更換和接插的方便和可靠。6.調整可調元件是否方便。7.熱敏元件與發熱元件之間是否有適當的距離。8.在需要散熱的地方是否裝有散熱器或者風扇，空氣流是否通暢。應注意元器件和電路板的散熱。9.信號走向是否順暢且互連最短。10.插頭、插座等與機械設計是否矛盾。11.線

51、路的干擾問題是否有所考慮。12.電路板的機械強度和性能是否有所考慮。13.電路板布局的藝術性及其美觀性。4.2布線規則4.2.1PCB布線工藝要求1線一般情況下，信號線寬為0.3mm(12mil)，電源線寬為0.77mm(30mil)或1.27mm(50mil)；線與線之間和線與焊盤之間的距離大于等于0.33mm(13mil)，實際應用中，條件允許時應考慮加大距離；布線密度較高時，可考慮（但不建議）采用IC腳間走兩根線，線的寬度為0.254mm(10mil)，線間距不小于0.254mm(10mil)。特殊情況下，當器件管腳較密，寬度較窄時，可按適當減小線寬和線間距。2焊盤（PAD）焊盤（PAD

52、）與過渡孔（VIA）的基本要求是：盤的直徑比孔的直徑要大于0.6mm；例如，通用插腳式電阻、電容和集成電路等，采用盤/孔尺寸1.6mm/0.8mm（63mil/32mil），插座、插針和二極管1N4007等，采用1.8mm/1.0mm（71mil/39mil）。實際應用中，應根據實際元件的尺寸來定，有條件時，可適當加大焊盤尺寸；PCB板上設計的元件安裝孔徑應比元件管腳的實際尺寸大0.20.4mm左右。3過孔（VIA）一般為1.27mm/0.7mm(50mil/28mil)；當布線密度較高時，過孔尺寸可適當減小，但不宜過小，可考慮采用1.0mm/0.6mm(40mil/24mil)。4焊盤、線、

53、過孔的間距要求PADandVIA：0.3mm（12mil）PADandPAD：0.3mm（12mil）PADandTRACK：0.3mm（12mil）TRACKandTRACK：0.3mm（12mil）密度較高時：PADandVIA：0.254mm（10mil）PADandPAD：0.254mm（10mil）PADandTRACK：0.254mm（10mil）TRACKandTRACK：0.254mm（10mil）10。4.3接地規則“地”通常被定義為一個等位點，用來作為兩個或更多系統的參考電平。信號地的較好定義是一個低阻抗的路徑，信號電流經此路徑返回其源。我們主要關心的是電流，而不是電壓。在

54、電路中具有有限阻抗的兩點之間存在電壓差，電流就產生了。在接地結構中的電流路徑決定了電路之間的電磁耦合。因為閉環回路的存在，電流在閉環中流動，所以產生了磁場。閉環區域的大小決定著磁場的輻射頻率，電流的大小決定著噪聲的幅度。在實施接地方法時存在兩類基本方法：單點接地技術和多點接地技術。在每套方案中，又可能采用混合式的方法。針對某一個特殊的應用，如何選擇最好的信號接地方法取決于設計方案。只要設計者依據電流流量和返回路徑的概念，就可以以同時采用幾種不同的方法綜合加以考慮。4.3.1單點接地技術單點接地連接是指在產品的設計中，接地線路與單獨一個參考點相連。這種嚴格的接地設置的目的是為了防止來自兩個不同子

55、系統(有不同的參考電平)中的電流與射頻電流經過同樣的返回路徑，從而導致共阻抗耦合。當元件、電路、互連等都工作在1MHz或更低的頻率范圍內時，采用單點接地技術是最好的，這意味著分布傳輸阻抗的影響是極小的。當處于較高頻率時，返回路徑的電感會變得不可忽視。當頻率更高時，電源層和互連走線的阻抗更顯著，如果線路長度是信號1/4波長的奇數倍(該波長依據周期信號上升沿速率確定)，這些阻抗就可以變得非常大。在電流返回徑中存在有限阻抗，就會產生電壓降，隨之就產生了不希望有的射頻電流。由于RF時阻抗影響顯著，這些走線和接地導體就像環形天線一樣工作，輻射能量的大小取決于環路的大小。一個卷曲的環路，不管其形狀如何，依

56、然是一個天線。就是由于這個原因，當頻率高于1MHz時通常不再采用單點接地技術。在圖一中，展示了單點接地技術的兩種方式:串聯接地和并聯接地。串聯接地是一個串級鏈結構，這種結構允許各個子統的接地參考之間共阻抗耦合。當頻率高于1MHz時這是不合理的。這個圖只畫出了接地線路中的電感，而分布電容在這3個接地電路中也是存在的。當電感和電容同時存在時，就會產生諧振。對于這種結構，可能有3種不同的諧振。對于串聯接地來說，通過最后返回路徑L1的總電流是I1+I2+I3I1（VA）和I3（VC）的電壓也不是零，而是由下面的式子來定義的。Fig1AlonegroundingVA=（I1+I2+I3）L1VC=（I1

57、+I2+I3）L1+（I2+I3）L2+（I3）L3對于這種廣泛采用的結構來說，很大的電流在有限阻抗上會產生一個電壓降。電路和基準結構之間的電壓參考值可能足夠使系統不能如預期的那樣工作。在設計階段，設計者必須注意到采用單點接地的串聯接地技術中所隱藏的問題。如果存在多種不同功率等級的電路，那么就不能采用這種接地技術，因為大功率電路產生大的回地電流，將影響低功率器件和電路。如果說一定要采取這種接地方法，那么最敏感的電路必須直接設置在電源輸入位置處，并且盡量遠離低功率器件和電路。更好的單點接地方法是并聯接地。然而使用這種方式有一個缺點，那就是因為每個電流返回路徑可能有不同的阻抗而導致接地噪聲電壓的加

58、劇。如果多個印刷電路板組合使用，或在一個最終產品中使用多個子組合體，那么某一條回路或許會很長，特別是如果這些線用互連的方式使用。這些地線也許還會存在一個很大的阻抗，這就會損壞低阻接地連接的期望效果。當多個印刷電路板采用這種并行方式連接到一起時，原以為嚴格接地會解決問題，但事實證明產品不能通過輻射檢驗。像串聯連接一樣，在每個電路到地中也存在分布電容，設計者在使用這種布局時，應使每條回地路徑上的電感值大致相同，雖然實際情況很難做到。這樣，每個電路與地之間的諧振就應該是大致相同的，從而對電路運行的影響不會出現多諧振。使用單點接地技術的另一個問題是輻射耦合。這種現象可能會在導線之間，導線與印刷電路板之

59、間或者導線與外殼之間產生。除了射頻輻射耦合外，也可能發生串擾，這取決于電流返回路徑之間物理間距的大小。這種耦合可能以電容也可能以電感的形式發生。串擾存在的程度取決于返回信號的頻率范圍，高頻元件比低頻元件的輻射更嚴重。單點接地技術常見于音頻電路、模擬設備、工頻及直流電源系統，還有塑料封裝的產品。雖然單點接地技術通常在低頻采用，但有時它也應用于高頻電路或系統中，當設計者們清楚不同的接地結構中存在的所有有關電感的問題時，這種應用是可行的。4.3.2多點接地技術高頻設計時為使接地阻抗最小，機座接地一般要使用多個連接點并將其連接到一個公共參考點上。多點接地之所以能減小射頻電流返回路徑的阻抗是因為有很多的

60、低阻抗路徑并聯。低平面阻抗主要是由于電源和接地平板的低電感特性或在機座參考點上附加低阻抗的接地連接。當在多層PCB中使用低阻抗接地平板，或在PCB與金屬機座之間使用底座接地引線時，就像單點接地一樣，應讓走線(或導線)長度盡量短，以便使引線電感極小化。在甚高頻電路中，接地引線的長度必須遠小于1im。在低頻電路中，因為所有電路的地電流流經公共的接地阻抗或接地平面，所以應避免采用多點接地。這個接地平面的公共阻抗可以通過在材料表面采用不同的電鍍工藝予以減小。增加這個平板的厚度對減少其阻抗是毫無用處的，因為射頻電流只流其表層。通用的經驗法則是，對于低于1MHz的頻率來說，優選單點接地。假設信號是上升沿長