PCB布线基本规则
一. PCB 简介:
1.PCB(Printing Circuit Board)材料:
印刷线路板,是由覆铜层压板制成,常用的覆铜层压板是覆铜酚醛纸质层压板、覆铜环氧
纸质层压板,覆铜环氧玻璃层压板、覆铜环氧酚醛玻璃布层压板,覆铜聚四氟乙烯玻璃布层压
板和多层板用环氧玻璃布等。环氧树脂与铜箔有很好的粘合力,且用环氧树脂做成的板子可以
在260℃的锡炉中不起泡,也不容易受潮,故此种材料制作成的PCB 应用较多。超高频的PCB
最好使用覆铜聚四氟乙烯玻璃布层压板。在要求阻燃的PCB 中也加入了一些阻燃树脂材料。
2.PCB(Printing Circuit Board)板层:(以四层板为例) silk screen (Top overlay): 丝印层 solder Mask (Top/Bottom): 阻焊层 Paste Mask (Top/Bottom): 锡膏层 Top:顶层是元件层 Bottom:底层是焊接层
Drill Guide(Drill Drawing):钻孔层
Keep out layer:禁止布线层,用于设置PCB 边缘 Mechanical Layer:机械层用于放置电路板尺寸 Multi Layer: 穿透层 Vcc Layer:中间电源层 Gnd Layer: 中间地层
二.PCB 的整体布局:
二. PCB 的各种钻孔:
PCB有非镀铜孔(NPTH )、镀铜孔(PTH )、过孔(VIA )、埋孔(Buried) 、盲孔(Blind) 等。
(1).镀通孔(PTH):孔壁镀覆金属来连接中间层和外层导电图形的孔.
(2).非镀通孔(NPTH):孔壁不镀覆金属来机械安装和机械固定组件的孔.(如螺丝孔)
(3).导通孔(VIA):用于PCB 不用层之间的电气连接,(如盲孔和埋孔), 不能插装组件引脚或其他增强 材料的镀通孔.
盲孔(Buried) :用于多层PCB 内层和外层之间的电气连接. 埋孔(Blind) :用于多层PCB 内层和内层之间的电器连接
.
三. PCB 的尺寸单位:
1.PCB中有两种单位:分别为英制(Imperial) 和公制(Metric) 各单位的换算如下:
1米(m )=3.28英尺 1英尺=12英寸(inch) 1英寸=1000密尔(mil)=2.54cm 1mm=39.37mil≈40mil 1mil=0.0254mm
1um=39.37微英寸(mill)
1盎司=35微米(um) 此单位表示铜箔的厚度 2. 此单位也可表示TV 和Monitor 的尺寸
例如对于37英寸、42英寸的TV ,其尺寸是指TV 对角线的长度,可表示为:
五、PCB 的安全距离:
安全距离是铜箔线与铜箔线(Track to Track) 、过孔与铜箔线(Via to Track)
过孔与过孔(Via to Via) 、铜箔线与焊盘(Track to Pad) 、
焊盘与焊盘(Pad to Pad) 、过孔与焊盘 (Via to Pan) 等之间
的最小距离
(clearance).
六.PCB 高频电路布线: (1)、合理选择PCB 层数。用中间的电源层(vcc layer) 和地层(Gnd layer) 可以起到屏蔽作
用,有效降低寄生电感和寄生电容,也可大大缩短布线的长度,减少信号间的交叉干扰。 (2)、走线方式。必须按照45°的拐角方式,不要用90°的拐角。如图:
(2)、层间布线方向。应该互相垂直,顶层是水平方向,则底层为垂直方向,可以减少信号 间的干扰。 (3)、包地。对重要的信号进行包地处理,可以显著提高该信号的抗干扰能力,也可以多干扰
信号进行包地,使其不能干扰其他信号。 (4)、加去藕电容。在IC 的电源端加去藕电容。 (5)、高频扼流。当有数字地和模拟地等公共接地时,要在它们之间加高频扼流器件,一般可以用中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠。 (6)、铺铜。增加接地的面积也可减小信号的干扰。 (7)、走线长度。走线长度越短越好,特别是两根线平行时。 七、特殊元件的布线:
(1)高频元件:高频元件之间的连线越短越好,设法减小连线的分布参数和相互之间的电
干扰,容易干扰的元器件不能距离太近。
(2)具有高电位差的元件:应加大具有高电位差元器件和连线之间的距离,以免出现意外
短路损坏元器件。为避免爬电现象的发生,一般要求2000V 电位差之间的铜箔线距离应大于 2mm 。
(3)重量大的元件:重量过重的元器件应该有支架固定。 (4)发热与热敏元件:注意发热元件应远离热敏元件。 八、元件离PCB 边缘的距离:
所有元件应该放置在离板边缘3mm 以内的位置,或者至少距板边缘的距离等于板厚,这是
由于在大批量生产中进行流水线插件和进行波峰焊时,要提供给导槽使用,同时也是防止进行
外加工时PCB 边缘破损,而引起PCB 的Track 线断裂导致报废。若电路元件过多,不得不超出3
mm 的范围时,可以在PCB 边缘加上3mm 的工艺边,在工艺边上开V 形槽,在生产时用手掰开。
九、PCB 设计的重要参数:
(1)铜箔线(Track)线宽:单面板0.3mm ,双面板0.2mm (2)铜箔线之间最小间隙:单面板0.3mm, 双面板0.2mm
(3)铜箔线距PCB 板边缘最小1mm ,元件距PCB 板边缘最小5mm ,焊盘距PCB 板边缘最小4mm.
(4)一般通孔安装元件的焊盘直径是焊盘内径直径的2倍。
(5)电解电容不可靠近发热元件,例如大功率电阻、变压器、大功率三极管、三端稳压电源和散热片等。电解电容与这些元件的距离不小于10mm.
(6)螺丝孔半径外5mm 内不能有铜箔线(除接地外)及元件。
(7)在大面积的PCB 设计中(超过500cm 2以上),为防止过锡炉时PCB 弯曲,应在PCB 中间留一条5mm 至10mm 宽的空隙不放置元件,以用来放置防止PCB 弯曲的压条。
(8)每一块PCB 应用空心的箭头标出过锡炉的方向。
(9)布线时,DIP 封装的IC 摆放方向应与过锡炉的方向垂直,尽量不要平行,以避免连短路。 (10)布线方向由垂直转入水平时,应该从45°方向进入。
(11)PCB 上有保险丝、保险电阻、交流220V 的滤波电容、变压器等元件的附近应在顶层丝印上警告标记。
(12)交流220V 电源部分的火线和零线间距应不小于3mm 。220V 电路中的任何一根线与低压元件和pad 、Track 之间的距离应不小于6mm. 并丝印上高压标记,弱电和强电之间应该用粗的丝网线分开,一警告维修人员小心操作。
十 零尔电力科技PCB 设计规则
前述九条为网上的基本资料,介绍了PCB 设计的基本概念和规则,下面针对本公司的现状制定PCB 设计人员需遵循的规则:
1、 工具:优先统一使用Altium Designer Release 10
2、 元件库:使用公司统一发布的元件库LERLIB ,新设计的库需要确认LERLIB 中不含此元件,同时需要更新到该库中。
3、 SCH 规则1 【可视网格及电气网格设为5,10,5】
4、
PCB 规则
✓ 最小线距10mil ;
✓ 使用泪滴Teardrops ; ✓ 覆铜规则间距为25mil ;
✓ 常规下设计按照1A 电流使用20mil 线宽,线宽不足时可去线上阻焊
层加锡;
✓ 过孔要求覆阻焊层; ✓ 板厚1.6mm