PCB元器件布局好坏决定着后续步骤能否顺利完成。PCB布板过程中,对系统布局完毕以后,要对PCB图进行审查,看系统的布局是否合理,是否能够达到最优的效果。
一、元件布局基本规则
(1)元器件布局要求
保证电路功能和性能指标;满足工艺性、检测、维修等方面的要求;元器件排列整齐、疏密得当,兼顾美观性。
(2)元器件布局原则
排列方位尽可能与原理图一致,布线方向最好与电路图走线方向一致;PCB四周留有5-10mm空隙不布器件;布局的元器件应有利于发热元器件散热;高频时,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;高、低压之间要隔离,隔离距离与承受的耐压有关PCB资源网-P C B 资 源 网。
对于单面PCB,每个元器件引脚独占用一个焊盘,且元器件不可上下交叉,相邻两元器件之间要保持一定间距,不得过小或碰接。
(3)元器件布局顺序
先放置占用面积较大的元器件;先集成后分立;先主后次,多块集成电路时先放置主电路。
(4)常用元器件的布局方法
可调元件应放在印制板上便于调节的地方;质量超过15g的元器件应当用支架,大功率器件最好装在整机的机箱底板上,热敏元件应远离发热元件;对于管状元器件一般采用平放,但PCB尺寸不大时,可采用竖放,竖放时两个焊盘的间距一般取0.1-0.2 in(1 in=25.4×10(-3立方)m);对于集成电路要确定定位槽放置的方位是否正确。
二、元件布局详细要求
1. 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开;
2.定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm 内不得贴装元、器件,螺钉等安装孔周围3.5mm(对于M2.5)、4mm(对于M3)内不得贴装元器件;
3. 卧装电阻、电感(插件)、电解电容等元件的下方避免布过孔,以免波峰焊后过孔与元件壳体短路;
4. 元器件的外侧距板边的距离为5mm;
5. 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;
6. 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其它元器件相碰,不能紧贴印制线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其它方孔外侧距板边的尺寸大于3mm;
7. 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布;
8. 电源插座要尽量布置在印制板的四周,电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧。特别应注意不要把电源插座及其它焊接连接器布置在连接器之间,以利于这些插座、连接器的焊接及电源线缆设计和扎线。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔;
9. 其它元器件的布置:
所有IC 元件单边对齐,有极性元件极性标示明确,同一印制板上极性标示不得多于两个方向,出现两个方向时,两个方向互相垂直;
10、板面布线应疏密得当,当疏密差别太大时应以网状铜箔填充,网格大于8mil(或0.2mm);
11、贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过;
12、贴片单边对齐,字符方向一致,封装方向一致;
13、有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。
三、PCB元器件布局检查规则
PCB布板过程中,对系统布局完毕以后,要对PCB图进行审查,看系统的布局是否合理,是否能够达到最优的效果。通常可以从以下若干方面进行考察:
1. 系统布局是否保证布线的合理或者最优,是否能保证布线的可靠进行,是否能保证电路工作的可靠性。在布局的时候需要对信号的走向以及电源和地线网络有整体的了解和规划。
2. 印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符,能否符合PCB制造工艺要求、有无行为标记。这一点需要特别注意,不少PCB板的电路布局和布线都设计得很漂亮、合理,但是疏忽了定位接插件的精确定位,导致设计的电路无法和其他电路对接。
3. 元件在二维、三维空间上有无冲突。注意器件的实际尺寸,特别是器件的高度。在焊接免布局的元器件,高度一般不能超过3mm。
4. 元件布局是否疏密有序、排列整齐,是否全部布完。在元器件布局的时候,不仅要考虑信号的走向和信号的类型、需要注意或者保护的地方,同时也要考虑器件布局的整体密度,做到疏密均匀。
5. 需经常更换的元件能否方便地更换,插件板插入设备是否方便。应保证经常更换的元器件的更换和接插的方便和可靠。
6. 调整可调元件是否方便。
7. 热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离。
8. 在需要散热的地方是否装有散热器或者风扇,空气流是否通畅。应注意元器件和电路板的散热。
9. 信号走向是否顺畅且互连最短。
10. 插头、插座等与机械设计是否矛盾。
11. 线路的干扰问题是否有所考虑。
12. 电路板的机械强度和性能是否有所考虑。
13. 电路板布局的艺术性及其美观性。
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