启云方EDA-常见PCB布局约束原则

在对PCB元件布局时常需要考虑以下几个方面。

（1）PCB板型与整机是否匹配？

（2）元件之间的间距是否合理？有无水平或高度冲突？

（3）PCB是否需要拼版？是否预留工艺边？是否预留安装孔？如何排列定位孔？

（4）如何进行电源模块的放置及散热？

（5）需要经常更换的元件的放置位置是否方便替换？可调元件是否方便调节？

（6）热敏元件与发热元件之间是否考虑间距？

（7）整板EMC性能如何？如何布局能有效增强抗干扰能力？

图1-1  辅助线

图1-2  辅助线

1．元件排列原则

（1）在通常条件下，所有元件均应布置在PCB的同一面。只有当顶层元件过密时，才能将一些高度有限且发热量小的元件（如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等）布置在底层。

（2）在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观。一般情况下，不允许元件重叠，元件排列要紧凑，输入元件和输出元件应尽量分开、远离，不要交叉。

（3）某些元件或导线之间可能存在较高的电压，应加大它们之间的距离，以免因放电、击穿而引起意外短路，布局时应尽可能注意所有信号的布线空间。

（4）带高电压的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

（5）位于板边缘的元件，应该尽量使其与板边缘的距离保持两倍板厚。

（6）元件在整个板面上应分布均匀，不要一块区域紧密，另一块区域疏松，以提高产品的可靠性。

2．按照信号走向布局

（1）放置固定元件之后，按照信号走向逐个安排各个功能电路的位置，以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它进行局部布局。

（2）元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。在多数情况下，信号走向安排为从左到右或从上到下，与输入端、输出端直接相连的元件应当放置在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。

3．防止电磁干扰

（1）对于辐射电磁场较强的元件及对电磁感应较灵敏的元件，应加大元件之间的距离，或者考虑添加屏蔽罩。

（2）尽量避免高、低电压元件相互混杂，以及强、弱信号元件交错在一起。

（3）对于会产生磁场的元件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁感线对印制导线的切割；相邻元件磁场方向应相互垂直，减少彼此之间的耦合。图1-3所示为电感与电感垂直放置。

图1-3  电感与电感垂直放置

（4）对干扰源或易受干扰的模块进行屏蔽，屏蔽罩应良好接地。屏蔽罩的规划如图1-4所示。

图1-4  屏蔽罩的规划（PMU为电源管理单元）

4．抑制热干扰

（1）对于发热元件，应优先将其安排在利于散热的位置，必要时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对邻近元件的影响。布局的散热考虑如图1-5所示。

图1-5  布局的散热考虑

（2）对于一些功耗大的集成块、大功率管、电阻等，要布置在容易散热的地方，并与其他元件隔开一定距离。

（3）热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域，以免受到其他发热元件的影响，引起误动作。

（4）双面放置元件时，底层一般不放置发热元件。

5．可调元件布局原则

对于电位器、可变电容、可调电感、微动开关等可调元件的布局，应考虑整机的结构要求：若是机外调节，则其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应；若是机内调节，则应放置在PCB上便于调节的地方。