PCB设计

1、Annular Ring 孔环
指绕接通孔壁外平贴在板面上的铜环而言。在内层板上此孔环常以十字桥与外面大地相连，且更常当成线路的端点或过站。在外层板上除了当成线路的过站之外，也可当成零件脚插焊用的焊垫。与此字同义的尚有 Pad(配圈)、 Land (独立点)等。

2、Artwork 底片
在电路板工业中，此字常指的是黑白底片而言。至于棕色的“偶氮片”(Diazo Film)则另用 Phototool 以名之。PCB 所用的底片可分为“原始底片”Master Artwork 以及翻照后的“工作底片”Working Artwork 等。

3、Basic Grid 基本方格
指电路板在设计时，其导体布局定位所着落的纵横格子。早期的格距为 100 mil，目前由于细线密线的盛行，基本格距已再缩小到 50 mil。

4、Blind Via Hole 盲导孔
指复杂的多层板中，部份导通孔因只需某几层之互连，故刻意不完全钻透，若其中有一孔口是连接在外层板的孔环上，这种如杯状死胡同的特殊孔，称之为“盲孔”(Blind Hole)。

<strong>PCB布局规则</strong>

1、在通常情况下，所有的元件均应布置在电路板的同一面上，只有顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在底层。

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，在一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，元件在整个版面上应分布均匀、疏密一致。

3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的最小间距应在1MM以上。

4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时，应考虑电路板所能承受的机械强度。

<strong>PCB设计设置技巧</strong>

PCB设计在不同阶段需要进行不同的各点设置，在布局阶段可以采用大格点进行器件布局。

对于IC、非定位接插件等大器件，可以选用50~100mil的格点精度进行布局，而对于电阻电容和电感等无源小器件，可采用25mil的格点进行布局。大格点的精度有利于器件的对齐和布局的美观。

<strong>PCB设计布局技巧</strong>

<strong>直角走线为什么要避免（对信号影响的三个方面）</strong>

直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面：

一是拐角可以等效为传输线上的容性负载，减缓上升时间；

二是阻抗不连续会造成信号的反射；

三是直角尖端产生的EMI，到10GHz以上的RF设计领域，这些小小的直角都可能成为高速问题的重点对象。

<strong>差分走线的几个优势（“等长、等距、参考平面”）</strong>

何为差分信号（Differential Signal）？通俗地说就是驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。差分信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三方面：

1、抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可被完全抵消。

2、能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。

单板上时钟的注意事项，主要有以下几个方面可以考虑：

<strong>1、布局</strong>

a、时钟晶体和相关电路应布置在PCB的中央位置并且要有良好的地层，而不是靠近I/O接口处。不可将时钟产生电路做成子卡或者子板的形式，必须做在单独的时钟板上或者承载板上。

如下图所示，绿色框中部分下一层最好不要走线

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电子设备的灵敏度越来越高，这要求设备的抗干扰能力也越来越强，因此PCB设计也变得更加困难，如何提高PCB的抗干扰能力成为众多工程师们关注的重点问题之一。本文将介绍PCB设计中降低噪声与电磁干扰的一些小窍门。

下面是经过多年设计总结出来的，在PCB设计中降低噪声与电磁干扰的24个窍门：

（1） 能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在关键地方。

（2） 可用串一个电阻的办法，降低控制电路上下沿跳变速率。

（3） 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。

（4） 使用满足系统要求的最低频率时钟。

（5） 时钟产生器尽量近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。

（6） 用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量短。

（7） I/O 驱动电路尽量近印刷板边，让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波，从高噪声区来的信号

也要加滤波，同时用串终端电阻的办法，减小信号反射。

（8） MCD 无用端要接高，或接地，或定义成输出端，集成电路上该接电源地的端都要接，不要悬空。

（9） 闲置不用的门电路输入端不要悬空，闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端。

电源平面的处理，在PCB设计中占有很重要的地位。在一个完整的设计项目中，通常电源的处理情况能决定此次项目30%-50%的成功率，本次给大家介绍在PCB设计过程中电源平面处理应该考虑的基本要素。

1、做电源处理时，首先应该考虑的是其载流能力，其中包含2个方面。

(a)电源线宽或铜皮的宽度是否足够。要考虑电源线宽，首先要了解电源信号处理所在层的铜厚是多少，常规工艺下PCB外层（TOP/BOTTOM层）铜厚是1OZ（35um），内层铜厚会根据实际情况做到1OZ或者0.5OZ。对于1OZ铜厚，在常规情况下，20mil能承载1A左右电流大小；0.5OZ铜厚，在常规情况下，40mil能承载1A左右电流大小。

(b)换层时孔的大小及数目是否满足电源电流通流能力。首先要了解单个过孔的通流能力，在常规情况下，温升为10度，可参考下表。

PCB设计纷繁复杂，各种意料之外的因素频频来影响整体方案的达成，如何能驯服性格各异的零散部件？怎样才能画出一份整齐、高效、可靠的PCB图？今天就让我们来盘点一下。

PCB设计看似复杂，既要考虑各种信号的走向又要顾虑到能量的传递，干扰与发热带来的苦恼也时时如影随形。但实际上总结归纳起来非常清晰，可以从两个方面去入手：

说得直白一些就是：“怎么摆”和“怎么连”。

听起来是不是非常easy？下面让我们先来梳理下“怎么摆”：

1、遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局。这个和吃自助餐的道理是一样的：自助餐胃口有限先挑喜欢的吃，PCB空间有限先挑重要的摆。

2、布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件。布局应尽量满足以下要求：总的连线尽可能短，关键信号线最短;去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最短 ;减少信号跑的冤枉路，防止在路上出意外。

说到PCB板，很多朋友会想到它在我们周围随处可见，从一切的家用电器，电脑内的各种配件，到各种数码产品，只要是电子产品几乎都会用到PCB板，那么到底什么是PCB板呢？

PCB板就是PrintedCircuitBlock,即印制电路板，供电子组件安插，有线路的基版。通过使用印刷方式将镀铜的基版印上防蚀线路，并加以蚀刻冲洗出线路。

PCB板可以分为单层板、双层板和多层板。各种电子元件都是被集成在PCB板上的，在最基本的单层PCB上，零件都集中在一面，导线则都集中在另一面。这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此，这样的PCB的正反面分别被称为零件面(ComponentSide)与焊接面(SolderSide)。

双层板可以看作把两个单层板相对粘合在一起组成，板的两面都有电子元件和走线。有时候需要把一面的单线连接到板的另一面，这就要通过导孔(via)。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。现在很多电脑主板都在用4层甚至6层PCB板，而显卡一般都在用了6层PCB板，很多高端显卡像nVIDIAGeForce4Ti系列就采用了8层PCB板，这就是所谓的多层PCB板。在多层PCB板上也会遇到连接各个层之间线路的问题，也可以通过导孔来实现。

一般PCB基本设计流程如下：前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。

<strong>第一：前期准备。</strong>

这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用protel（很多电子老鸟当时都protel）自带的库，但一般情况下很难找到合适的，最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高，它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。

<strong>第二：PCB结构设计。</strong>