第5节 多层板设计原则汇总

在本章及前面几章的介绍中，我们已经强调了一些关于PCB设计所需要遵循的原则，在这里我们将这些原则做一汇总，以供读者在设计时参考，也可以作为设计完成后检查时参考的依据。

1．PCB元器件库的要求

（1）PCB板上所使用的元器件的封装必须正确，包括元器件引脚的大小尺寸、引脚的间距、引脚的编号、边框的大小和方向表示等。

（2）极性元器件（电解电容、二极管、三极管等）正负极或引脚编号应该在PCB元器件库中和PCB板上标出。

（3）PCB库中元器件的引脚编号和原理图元器件的引脚编号应当一致，例如在前面章节中介绍了二极管PCB库元器件中的引脚编号和原理图库中引脚编号不一致的问题。

（4）需要使用散热片的元器件在绘制元器件封装时应当将散热片尺寸考虑在内，可以将元器件和散热片一并绘制成为整体封装的形式。

（5）元器件的引脚和焊盘的内径要匹配，焊盘的内径要略大于元器件的引脚尺寸，以便安装
。
2．PCB元件布局的要求

（1）元器件布置均匀，同一功能模块的元器件应该尽量靠近布置。
（2）使用同一类型电源和地网络的元器件尽量布置在一起，有利于通过内电层完成相互之间的电气连接。
（3）接口元器件应该靠边放置，并用字符串注明接口类型，接线引出的方向通常应该离开电路板。
（4）电源变换元器件（如变压器、DC/DC变换器、三端稳压管等）应该留有足够的散热空间。
（5）元器件的引脚或参考点应放置在格点上，有利于布线和美观。
（6）滤波电容可以放置在芯片的背面，靠近芯片的电源和地引脚。

（7）元器件的第一引脚或者标识方向的标志应该在PCB上标明，不能被元器件覆盖。
（8）元器件的标号应该紧靠元器件边框，大小统一，方向整齐，不与焊盘和过孔重叠，不能放置在元器件安装后被覆盖的区域。

3．PCB布线要求

（1）不同电压等级电源应该隔离，电源走线不应交叉。
（2）走线采用45°拐角或圆弧拐角，不允许有尖角形式的拐角。
（3）PCB走线直接连接到焊盘的中心，与焊盘连接的导线宽度不允许超过焊盘外径的大小。
（4）高频信号线的线宽不小于20mil，外部用地线环绕，与其他地线隔离。
（5）干扰源（DC/DC变换器、晶振、变压器等）底部不要布线，以免干扰。
（6）尽可能加粗电源线和地线，在空间允许的情况下，电源线的宽度不小于50mil。
（7）低电压、低电流信号线宽9～30mil，空间允许的情况下尽可能加粗。
（8）信号线之间的间距应该大于10mil，电源线之间间距应该大于20mil。
（9）大电流信号线线宽应该大于40mil，间距应该大于30mil。
（10）过孔最小尺寸优选外径40mil，内径28mil。在顶层和底层之间用导线连接时，优选焊盘。
（11）不允许在内电层上布置信号线。
（12）内电层不同区域之间的间隔宽度不小于40mil。
（13）在绘制边界时，尽量不要让边界线通过所要连接到的区域的焊盘。
（14）在顶层和底层铺设敷铜，建议设置线宽值大于网格宽度，完全覆盖空余空间，且不留有死铜，同时与其他线路保持30mil（0.762mm）以上间距（可以在敷铜前设置安全间距，敷铜完毕后改回原有安全间距值）。
（15）在布线完毕后对焊盘作泪滴处理。
（16）金属壳器件和模块外部接地。
（17）放置安装用和焊接用焊盘。
（18）DRC检查无误。

4．PCB分层的要求

（1）电源平面应该靠近地平面，与地平面有紧密耦合，并且安排在地平面之下。
（2）信号层应该与内电层相邻，不应直接与其他信号层相邻。
（3）将数字电路和模拟电路隔离。如果条件允许，将模拟信号线和数字信号线分层布置，并采用屏蔽措施；如果需要在同一信号层布置，则需要采用隔离带、地线条的方式减小干扰；模拟电路和数字电路的电源和地应该相互隔离，不能混用。
（4）高频电路对外干扰较大，最好单独安排，使用上下都有内电层直接相邻的中间信号层来传输，以便利用内电层的铜膜减少对外干扰。