圖1 設計流程

電氣安全要求

導線(xiàn)的間距必須能滿(mǎn)足電氣安全要求，最小間距至少要能適合承受的電壓，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距要盡量地寬。在布線(xiàn)密度較低時(shí)，信號線(xiàn)的間距可適當地加大。對高、低電平懸殊的信號線(xiàn)則要盡可能地加大間距，一般為8mil。焊盤(pán)內孔邊緣到印制板邊的距離要大于1mm，這樣可以避免加工時(shí)的焊盤(pán)缺損。當與焊盤(pán)連接的走線(xiàn)較細時(shí)，要將焊盤(pán)與走線(xiàn)之間的連接設計成水滴狀，這樣的好處是焊盤(pán)不容易起皮，而且走線(xiàn)與焊盤(pán)不易斷開(kāi)。

元器件布局

件布局實(shí)踐證明，即使電路原理圖設計正確，印制電路板設計不當，也會(huì )對電子設備的可靠性產(chǎn)生不利影響。例如，如果印制板兩條細平行線(xiàn)靠得很近，則會(huì )造成信號波形的延遲，在傳輸線(xiàn)的終端形成反射噪聲。因此，在設計印制電路板的時(shí)候，應注意采用正確的方法。

個(gè)開(kāi)關(guān)電源都有四個(gè)電流回路：電源開(kāi)關(guān)交流回路，輸出整流交流回路，輸入信號源電流回路，輸出負載電流回路。輸入回路通過(guò)一個(gè)近似直流的電流對輸入電容充電，濾波電容主要起到一個(gè)寬帶儲能作用；類(lèi)似地，輸出濾波電容也用來(lái)儲存來(lái)自輸出整流器的高頻能量，同時(shí)消除輸出負載回路的直流能量。所以，輸入及輸出電流回路應只從濾波電容的接線(xiàn)端連接到電源；如果輸入/輸出回路和電源開(kāi)關(guān)/整流回路之間的連接無(wú)法與電容的接線(xiàn)端直接相連，交流能量將經(jīng)由輸入或輸出濾波電容而輻射到環(huán)境中去。電源開(kāi)關(guān)交流回路和整流器的交流回路包含高幅梯形電流，這些電流中諧波成分很高，其頻率遠大于開(kāi)關(guān)基頻，峰值幅度可高達持續輸入/輸出直流電流幅度的5倍，過(guò)渡時(shí)間通常約為50ns。這兩個(gè)回路最容易產(chǎn)生電磁干擾，因此必須在電源中其他印制線(xiàn)布線(xiàn)之前先布好這些交流回路。每個(gè)回路的濾波電容、電源開(kāi)關(guān)或整流器、電感或變壓器應彼此相鄰地進(jìn)行放置，使它們之間的電流路徑盡可能短。建立開(kāi)關(guān)電源布局的最佳設計流程如圖2所示。

圖2 布局設計流程

對電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí)，要符合以下原則：

● PCB尺寸過(guò)大時(shí)，印制線(xiàn)條長(cháng)，阻抗增加，抗噪能力下降，成本也增加；過(guò)小則散熱不好，且鄰近線(xiàn)條易受干擾。電路板的最佳形狀為矩形，長(cháng)寬比為3:2或4:3，位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。 
● 放置器件時(shí)要考慮以后的焊接，不要太密集。 
● 以每個(gè)功能電路的核心元件為中心來(lái)進(jìn)行布局。元器件應均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線(xiàn)和連接, 去耦電容則盡量靠近器件的VCC。 
● 在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀(guān)，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。 
● 按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的傳輸方向。 
● 布局的首要原則是保證布線(xiàn)的布通率，移動(dòng)器件時(shí)注意飛線(xiàn)的連接，把有連線(xiàn)關(guān)系的器件放在一起。 
● 盡可能地減小環(huán)路面積，以抑制開(kāi)關(guān)電源的輻射干擾。

高頻處理

線(xiàn)的長(cháng)度和寬度會(huì )影響其阻抗和感抗，進(jìn)而影響頻率響應。即使是通過(guò)直流信號的印制線(xiàn)也會(huì )從鄰近的印制線(xiàn)耦合到射頻信號并造成電路問(wèn)題(甚至再次輻射出干擾信號)。因此應將所有通過(guò)交流電流的印制線(xiàn)設計得盡可能短而寬，這意味著(zhù)必須將所有連接到印制線(xiàn)和其他電源線(xiàn)的元器件放置得很近。根據印制線(xiàn)路板電流的大小，盡量加粗電源線(xiàn)寬度，減少環(huán)路電阻。同時(shí)，使電源線(xiàn)、地線(xiàn)的走向和電流的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。接地是開(kāi)關(guān)電源四個(gè)電流回路的底層支路，作為電路的公共參考點(diǎn)起著(zhù)很重要的作用，是控制干擾的重要因素。因此，在布局中應仔細考慮接地線(xiàn)的放置，將各種接地混合會(huì )造成電源工作不穩定。在地線(xiàn)設計中應注意以下幾點(diǎn)。

1 正確選擇單點(diǎn)接地

通常，容公共端應是其他的接地點(diǎn)耦合到大電流的交流地的唯一連接點(diǎn)，同一級電路的接地點(diǎn)應盡量靠近，并且本級電路的電源濾波電容也應接在該級接地點(diǎn)上?？刹捎靡稽c(diǎn)接地，即將電源開(kāi)關(guān)電流回路中的幾個(gè)器件的地線(xiàn)都連到接地腳上，輸出整流器電流回路的幾個(gè)器件的地線(xiàn)接到相應的濾波電容的接地腳上，這樣電源工作較穩定，不易自激。做不到單點(diǎn)時(shí)，在共地處接兩個(gè)二極管或一小電阻，或接在比較集中的一塊銅箔處就可以。

2 盡量加粗接地線(xiàn)

地線(xiàn)很細，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設備的定時(shí)信號電平不穩，抗噪聲性能變壞，因此要確保每一個(gè)大電流的接地端采用盡量短而寬的印制線(xiàn)，盡量加寬電源、地線(xiàn)寬度，最好是地線(xiàn)比電源線(xiàn)寬，它們的關(guān)系是：地線(xiàn)＞電源線(xiàn)＞信號線(xiàn)，如有可能，接地線(xiàn)的寬度應大于3mm，也可用大面積銅層作地線(xiàn)用,在印制板上把沒(méi)被用上的地方都與地相連接作為地線(xiàn)用。

全局布線(xiàn)的考慮

接面看，元件的排列方位盡可能保持與原理圖相一致，布線(xiàn)方向最好與電路圖走線(xiàn)方向相一致。

布線(xiàn)圖時(shí)，走線(xiàn)盡量少拐彎，印刷弧上的線(xiàn)寬不要突變，導線(xiàn)拐角應≥90°，力求線(xiàn)條簡(jiǎn)單明了。

電路中不允許有交叉電路，對于可能交叉的線(xiàn)條，可以用“鉆”、“繞”兩種辦法解決。即讓某引線(xiàn)從別的電阻、電容、三極管腳下的空隙處“鉆”過(guò)去，或從可能交叉的某條引線(xiàn)的一端“繞”過(guò)去。如果電路很復雜，為簡(jiǎn)化設計也允許用導線(xiàn)跨接，解決交叉電路問(wèn)題。

檢查與復查

設計完成后，需認真檢查布線(xiàn)設計是否符合設計者所制定的規則，同時(shí)也需確認所制定的規則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求。一般檢查線(xiàn)與線(xiàn)，線(xiàn)與元件焊盤(pán)，線(xiàn)與貫通孔，元件焊盤(pán)與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，是否滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。電源線(xiàn)和地線(xiàn)的寬度是否合適，在PCB中是否還有能讓地線(xiàn)加寬的地方。

根據“PCB檢查表”，內容包括設計規則，層定義、線(xiàn)寬、間距、焊盤(pán)、過(guò)孔設置，還要重點(diǎn)復查器件布局的合理性，電源、地線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的走線(xiàn)，高速時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò )的走線(xiàn)與屏蔽，去耦電容的擺放和連接等。