PCB设计基础：布局与布线的关键原则

"PCB 布局、布线基本原则" 在PCB设计中，布局和布线是至关重要的步骤，它们直接影响到电路板的性能、可靠性和制造成本。以下是对PCB布局和布线的基本原则的详细说明： **一、元件布局基本规则** 1. **模块化布局**：根据电路功能将元件分成不同的模块，确保相关电路组件靠近放置，数字电路和模拟电路应分开布局，以减少相互干扰。 2. **定位孔和安装孔周围的空间**：在定位孔、标准孔周围1.27mm内以及螺钉安装孔3.5mm（M2.5）或4mm（M3）内，不允许放置元器件，以防止组装过程中的干涉。 3. **避免元件下方布设过孔**：卧装元件如电阻、电感和电解电容下方不宜设置过孔，防止波峰焊后短路。 4. **元件与板边的距离**：元件外侧与板边应保持至少5mm的距离，确保安全和加工空间。 5. **贴装元件与插装元件的距离**：贴装元件焊盘外侧与相邻插装元件的外侧至少保持2mm的距离，保证焊接工艺的可行性。 6. **金属元件和金属件的间隔**：金属壳体元器件、金属件与其它元器件应保持至少2mm的间距，并且与板边的距离大于3mm，防止短路。 7. **发热元件的处理**：发热元件应远离导线和热敏元件，高热器件需均匀分布在板上，以防局部过热。 8. **电源插座的位置**：电源插座应布置在板的四周，与汇流条接线端同侧，避免与其他连接器重叠，便于电源线缆的设计和连接。 9. **IC元件的排列**：所有IC应单边对齐，有极性的元件极性标识清晰，同一板上极性标识方向不超过两个，若有两个，应互相垂直。 10. **布线疏密**：板面布线应保持适当的疏密，过于稀疏或密集的区域可用网状铜箔填充，网格大小一般不小于8mil（或0.2mm）。 11. **贴片焊盘和通孔**：贴片焊盘上禁止有通孔，防止焊膏流失导致元件虚焊，重要信号线应避免穿过插座脚。 12. **贴片元件的对齐**：贴片元件单边对齐，字符方向一致，封装方向一致。 13. **极性器件的一致性**：同一板上的极性器件标示方向尽量保持一致，便于识别和维护。 **二、元件布线规则** 1. **布线区域限制**：在距离PCB板边≤1mm的区域以及安装孔周围1mm内，不应布线，以保证制造时的可操作性。 2. **线宽设定**：电源线应尽可能宽，最小宽度不低于18mil；信号线宽至少12mil；CPU输入/输出线不小于10mil（或8mil）；线间距应大于10mil，以降低信号干扰。 3. **过孔尺寸**：正常过孔的直径不应小于30mil，确保焊接可靠性。 4. **双列直插元件的焊盘和孔径**：焊盘尺寸通常为60mil，孔径为4"（具体数值可能因制造商和元件类型而异），确保元件能稳定安装。 遵循以上原则，可以有效地提高PCB的布线质量和效率，降低设计风险，同时提升电路的稳定性和可靠性。在实际设计过程中，还应结合具体电路需求和制造工艺进行适当调整。