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电路板布线的基本原则有哪些?

2019-07-18 08:45:40 

电路板布线的基本原则有哪些?

随着工程技术的电子化、集成化和系统化的迅速发展,电路设计已经进入了一个全新的时代,目前高速电路设计业已成为了电子工程技术发展的主流。因此对于电路板的设计要求也越来越高。印制电路板(PCB)设计的好坏对其抗干扰能力影响很大。因此,在进行PCB设计时,必须遵守PCB设计的基本原则,并应符合抗干扰设计的要求,使得电路获得最佳的性能。

(1)印制导线的布设应尽可能短,在高频回路中更应如此;同一元器件的各条地址线或数据线应尽可能保持一样长;印制导线的拐弯应呈圆角,因为直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能;双面布线时,两面的导线应互相垂直、斜交或弯曲布线,避免相互平行,以减小寄生耦合;作为电路的输入和输出用的印制导线应尽量避免相邻平行,最好在这些导线之间加地线隔离。

(2)PCB导线的宽度应满足电气性能要求而又便于生产,最小宽度主要由导线与绝缘基板间的黏附强度和流过的电流值决定,但最小不宜小于0.2mm,在高密度、高精度的印制线路中,导线宽度和间距一般可取0.3mm;导线宽度在大电流情况下还要考虑其温升,单面板实验表明,当铜箔厚度为50μm、导线宽度为1~1.5mm、通过电流为2A时,温升很小,一般选用1~1.5mm宽度导线就可以满足设计要求而不致引起温升;印制导线的公共地线应尽可能粗,通常使用大于2mm的线条,这在带有微处理器的电路中尤为重要,因为当地线过细时,由于流过的电流的变化,地电位变动,微处理器时序信号的电平不稳,会使噪声容限劣化;在DIP封装的IC引脚间布线,可采用10—10与12—12原则,即当两脚间通过两根线时,焊盘直径可设为50mil、线宽与线距均为10mil,当两脚间只通过一根线时,焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil。

(3)印制导线的间距:相邻导线间距必须满足电气安全要求,而且为了便于操作和生产,间距也应尽量宽。最小间距至少要能适合承受的电压。这个电压一般包括工作电压、附加波动电压及其他原因引起的峰值电压。如果有关技术条件允许导线之间存在某种程度的金属残粒,则其间距就会减小,因此设计者应把这种因素考虑进去。在布线密度较低时,信号线的间距可适当加大,对高、低电平悬殊的信号线,应尽可能缩短长度且加大间距。

(4)PCB中不允许有交叉电路,对于可能交叉的线条,可以用“钻”、“绕”两种办法解决,即让某引线从别的电阻、电容、晶体管引脚下的空隙处钻过去,或者从可能交叉的某条引线的一端绕过去。在特殊情况下,如果电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接的方法来解决交叉电路问题。

充电触摸台灯电路板

(5)印制导线的屏蔽与接地:印制导线的公共地线应尽量布设在PCB的边缘部分。在PCB上应尽可能多地保留铜箔作为地线,这样得到的屏蔽效果比一长条地线要好,传输线特性和屏蔽作用也将得到改善,另外还起到了减小分布电容的作用。印制导线的公共地线最好形成环路或网状,这是因为当在同一PCB上有许多集成电路时,由于图形上的限制产生了接地电位差,从而引起噪声容限的降低,当形成回路时,接地电位差减小。另外,接地和电源的图形应尽可能与数据的流动方向平行,这是抑制噪声能力增强的秘诀;多层PCB可采取其中若干层作屏蔽层,电源层、地线层均可视为屏蔽层,一般地线层和电源层设计在多层PCB的内层,信号线布设在内层或外层。注意:数字区与模拟区应尽可能进行隔离,并且数字地与模拟地要分离,最后接于电源地。

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