PCB电路板设计经验总结

PCB电路板设计经验总结

资深工程师PCB电路板设计经验总结（ZT）

作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫，但是原理设计再完美，如果电路板设计不合理性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作。根据我的经验，我总结出以下一些ＰＣＢ设计中应该注意的地方，希望能对您有所启示。

不管用什么软件，ＰＣＢ设计有个大致的程序，按顺序来会省时省力，因此我将按制作流程来介绍一下。（由于ｐｒｏｔｅｌ界面风格与ｗｉｎｄｏｗｓ视窗接近，操作习惯也相近，且有强大的仿真功能，使用的人比较多，将以此软件作说明。）

原理图设计是前期准备工作，经常见到初学者为了省事直接就去画ＰＣＢ板了，这样将得不偿失，对简单的板子，如果熟练流程，不妨可以跳过。但是对于初学者一定要按流程来，这样一方面可以养成良好的习惯，另一方面对复杂的电路也只有这样才能避免出错。在画原理图时，层次设计时要注意各个文件最后要连接为一个整体，这同样对以后的工作有重要意义。由于，软件的差别有些软件会出现看似相连实际未连（电气性能上）的情况。如果不用相关检测工具检测，万一出了问题，等板子做好了才发现就晚了。因此一再强调按顺序来做的重要性，希望引起大家的注意。原理图是根据设计的项目来的，只要电性连接正确没什么好说的。下面我们重点讨论一下具体的制板程序中的问题。

1．制作物理边框封闭的物理边框对以后的元件布局、走线来说是个基本平台，也对自动布局起着约束作用，否则，从原理图过来的元件会不知所措的。但这里一定要注意精确，否则以后出现安装问题麻烦可就大了。还有就是拐角地方最好用圆弧，一方面可以避免尖角划伤工人，同时又可以减轻应力作用。以前我的一个产品老是在运输过程中有个别机器出现面壳ＰＣＢ板断裂的情况，改用圆弧后就好了。

2．元件和网络的引入把元件和网络引人画好的边框中应该很简单，但是这里往往会出问题，一定要细心地按提示的错误逐个解决，不然后面要费更大的力气。这里的问题一般来说有以下一些：元件的封装形式找不到，元件网络问题，有未使用的元件或管脚，对照提示2这些问题可以很快搞定的。

3．元件的布局元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则：（1）放置顺序

先放置与结构有关的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的ＬＯＣＫ功能将其锁定，使之以后不会被误移动。再放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。最后放置小器件。（2）注意散热

元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。4．布线布线原则

走线的学问是非常高深的，每人都会有自己的体会，但还是有些通行的原则的。高频数字电路走线细一些、短一些好

大电流信号、高电压信号与小信号之间应该注意隔离（隔离距离与要承受的耐压有关，通常情况下在2ＫＶ时板上要距离2mm，在此之上以比例算还要加大，例如若要承受３ＫＶ的耐压测试，则高低压线路之间的距离应在3.5ｍｍ以上，许多情况下为避免爬电，还在印制线路板上的高低压之间开槽。）

两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合；作为电路的输人及输出用的印制导线应尽量避兔相邻平行，以免发生回授，在这些导线之间最好加接地线。

走线拐角尽可能大于９０度，杜绝９０度以下的拐角，也尽量少用９０度拐角

同是地址线或者数据线，走线长度差异不要太大，否则短线部分要人为走弯线作补偿走线尽量走在焊接面，特别是通孔工艺的ＰＣＢ尽量少用过孔、跳线

单面板焊盘必须要大，焊盘相连的线一定要粗，能放泪滴就放泪滴，一般的单面板厂家质量不会很好，否则对焊接和ＲＥ－ＷＯＲＫ都会有问题大面积敷铜要用网格状的，以防止波焊时板子产生气泡和因为热应力作用而弯曲，但在特殊场合下要考虑ＧＮＤ的流向，大小，不能简单的用铜箔填充了事，而是需要去走线

元器件和走线不能太靠边放，一般的单面板多为纸质板，受力后容易断裂，如果在边缘连线或放元器件就会受到影响

必须考虑生产、调试、维修的方便性

对模拟电路来说处理地的问题是很重要的，地上产生的噪声往往不便预料，可是一旦产生将会带来极大的麻烦，应该未雨绸缎。对于功放电路，极微小的地噪声都会因为后级的放大对音质产生明显的影响；在高精度Ａ／Ｄ转换电路中，如果地线上有高频分量存在将会产生一定的温漂，影响放大器的工作。这时可以在板子的４角加退藕电容，一脚和板子上的地连，一脚连到安装孔上去（通过螺钉和机壳连），这样可将此分量虑去，放大器及ＡＤ也就稳定了。另外，电磁兼容问题在目前人们对环保产品倍加关注的情况下显得更加重要了。一般来说电磁信号的来源有３个：信号源，辐射，传输线。晶振是常见的一种高频信号源，在功率谱上晶振的各次谐波能量值会明显高出平均值。可行的做法是控制信号的幅度，晶振外壳接地，对干扰信号进行屏蔽，采用特殊的滤波电路及器件等。需要特别说明的是蛇形走线，因为应用场合不同其作用也是不同的，在电脑的主板中用在一些时钟信号上，如ＰＣＩＣｌｋ、ＡＧＰ-Ｃｌｋ，它的作用有两点：１、阻抗匹配２、滤波电感。

对一些重要信号，如ＩＮＴＥＬＨＵＢ架构中的ＨＵＢＬｉｎｋ，一共１３根，频率可达２３３ＭＨＺ，要求必须严格等长，以消除时滞造成的隐患，这时，蛇形走线是唯一的解决办法。

一般来讲，蛇形走线的线距＞＝２倍的线宽；若在普通PCB板中，除了具有滤波电感的作用外，还可作为收音机天线的电感线圈等等。

5．调整完善完成布线后，要做的就是对文字、个别元件、走线做些调整以及敷铜（这项工作不宜太早，否则会影响速度，又给布线带来麻烦），同样是为了便于进行生产、调试、维修。

敷铜通常指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区，可以铺ＧＮＤ的铜箔，也可以铺ＶＣＣ的铜箔（但这样一旦短路容易烧毁器件，最好接地，除非不得已用来加大电源的导通面积，以承受较大的电流才接ＶＣＣ）。包地则通常指用两根地线（ＴＲＡＣ）包住一撮有特殊要求的信号线，防止它被别人干扰或干扰别人。

如果用敷铜代替地线一定要注意整个地是否连通，电流大小、流向与有无特殊要求，以确保减少不必要的失误。6．检查核对网络

有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同，这时检察核对是很有必要的。所以画完以后切不可急于交给制版厂家，应该先做核对，后再进行后续工作。7．使用仿真功能

完成这些工作后，如果时间允许还可以进行软件仿真。特别是高频数字电路，这样可以提前发现一些问题，大大减少以后的调试工作量。

扩展阅读：电子产品设计 的5年经验总结之PCB设计

电子产品设计经验总结之PCB设计

1.根据线路板厂家的能力设定线路板基本参数

根据沧州一带线路板厂的水平，按下列参数设计线路板质量应能保证：

*最小导线宽度：8mil；*最小导线间距：8mil；*最小过孔焊盘直径：30mil；*最小过孔孔径：16mil；*DRC检查最小间距：8mil；2.线路板布局

*固定孔和线路板外形按结构要求以公制尺寸绘制；

*螺钉固定孔的焊盘要大于螺钉帽和螺母的直径，以M3的螺钉为例，其焊盘直径为6.5mm，钻孔直径为3.2mm。*外围接插件位置要总体考虑，避免电缆错位、扭曲；*其他器件要以英制尺寸布置在最小25mil的网格上，以利布线；

*按功能把器件分成多个单元，在显示网络飞线的情况下把单元的各个器件定位；

*把各个单元移到线路板的合适位置，利用块移动和旋转功能使大部分走线合理；

*模拟电路与数字电路分片布置，数字部分的电流尽量不要穿越模拟区；

*模拟电路按信号走向布置，大信号线不得穿越小信号区；*晶体和连接电容下方不得走其他信号线，以免振荡频率不稳；*除单列器件外只允许移动、旋转，不得翻转，否则器件只能焊于焊接面；*核对器件封装

同一型号的贴片器件有不同封装。例如SO14塑料本体宽度有0.15英寸（3.8mm）和5.1mm的区别。*核对器件安装位置

器件布局初步完成后，应打出1:1的器件图，核对边沿器件安装位置是否合适。3.布线3.1线宽

信号线：8～12mil；

电源线：30～100mil（A级电源线可用矩形焊盘加焊裸导线以增加通过电流量）；

3.2标准英制器件以25mil间距走线。

3.3公制管脚以5mil间距走线，距离管脚不远处拐弯，尽量走到25mil网格上，便于以后导线调整。3.48mil线宽到过孔中心间距为30mil。

3.5大量走线方向交叉时可把贴片器件改到焊接面。

3.6原理图连线不见得合理，可适当修改原理图，重作网络表，使走线尽量简洁、合理。

*62256RAM芯片的数据、地址线可不按元件图排列；*MCU的外接IO管脚可适当调整；

*地址锁存芯片的引脚可适当变动，但要注意信号的对应关系；*CPLD和GAL的引脚可适当调整。

3.7在用贴片管脚较多的器件时，布线不一定坚持横竖各在一面的原则，应以走线简洁、合理为准。3.8预留电源和地线走线空间。

3.9电源线换面时最好在器件管脚处，过孔的电阻较大。3.10不应连接的器件有飞线，可能是原理图网络标号相同所致，应修改原理图。4.线间距压缩

在引线密度较高，差几根线布放困难时可采取以下办法：*8mil线宽线间距由25mil改为20mil；

*过孔较多时可把经过孔的相反方向的走线调整到一排；*经过孔的走线弯曲，压缩线间距；*5.DRC检查

DRC检查的间距一般为10mil，如布线困难也可设为8mil。布地网前应作一次DRC检查，即除GND没布线外不得有其他问题。如发现问题也容易处理。6.地网（铺铜）

地网首先能减小地线电阻，即减小由地线电阻（电感）形成的电压降，使电路工作稳定。另外也可减少对外辐射，增强电磁兼容性。早期采用网格，近来很多采用连在一起的铜箔。地网用DXP软件较好，即缺画导线较少。6.1初始设置

DRC检查的间距设置：16mil（DRC检查时要改回10mil）（焊盘与地网距离较大，焊接时不易短路）网格间距：10mil线宽：10mil不删除死铜。6.2布线

布线前应在元件面丝印层画出地网的范围，以免两面不一致。这些线布完后删除。6.3加过孔

过孔不只起把死铜连接的作用，在可能的地方尽量多加过孔（10mm间距），以使地电阻最小。6.4删除死铜

多余死铜使两边导线电容加大，增加不必要的耦合，必须删除。7.钻孔孔径调整

由于一般阻容件、集成电路管脚直径在0.5~0.6mm之间，50mil焊盘的缺省孔径为30mil（0.76mm），焊接无问题。对直径较大的二极管、单双排插针就不合适，甚至会插不进去，把孔径改为39mil（约为1mm）即可。

管脚直径大于1mm的器件，无法在50mil焊盘上应用，这是器件库设计问题。8.器件标号调整

把器件标号移到合适位置，在器件较密时容易把标号放错，此时应用器件编辑命令核对。9.编制元器件表

编制元器件表的目的是给器件采购和线路板焊接准备必要文件。建议按以下原则编制：

*器件顺序按电阻、电容、电感、集成电路、其他排列；*同类器件按数值从小到大排列；

*器件应标明型号、数量、安装位置（器件标号）；*集成电路应在备注栏标明封装型式；*焊插座的器件应标明插座型号；*特殊器件（如高精度电阻）应注明。10.元件封装设计

10.1元件封装设计的必要性*新器件没有现成的封装；

*贴片器件自动贴装焊盘可以和器件焊盘一致，手工焊接要留出焊接余量。10.2元件封装设计

*在元件丝印面画出带器件方向的元件外形，以防器件放置拥挤；*贴片器件焊盘要长出器件管脚0.5mm，便于手工焊接；*插板器件焊盘孔径要大于管脚直径0.2mm，便于焊锡流动；*管脚编号要与原理图一致（不用管脚也要编号）；*核对管脚编号；

*打印1:1图形，与实际器件核对。10.3使用元件封装库应注意的几个问题

*DB插头座针、孔管脚排列相反，容易用错；*3脚分立器件封装与原理图可能不一致；*DC2带耳接插件要留出合适的安装空间；*立式接插件与卧式接插件封装图不同；*把器件改放到焊接面可用器件编辑来实现

设计PCB时抗静电放电(ESD)的方法

技术文章

加入时间：201*-3-24加入者：PCB之家

来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤，例如穿透元器件内部薄的绝缘层；损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极；CMOS器件中的触发器锁死；短路反偏的PN结；短路正向偏置的PN结；熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏，需要采取多种技术手段进行防范。

在PCB板的设计当中，可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中，通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线，能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。*尽可能使用多层PCB，相对于双面PCB而言，地平面和电源平面，以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合，使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB，可以考虑使用内层线。

*对于双面PCB来说，要采用紧密交织的电源和地栅格。电源线紧靠地线，在垂直和水平线或填充区之间，要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm，如果可能，栅格尺寸应小于13mm。

*确保每一个电路尽可能紧凑。

*尽可能将所有连接器都放在一边。

*如果可能，将电源线从卡的中央引入，并远离容易直接遭受ESD影响的区域。

*在引向机箱外的连接器(容易直接被ESD击中)下方的所有PCB层上，要放置宽的机箱地或者多边形填充地，并每隔大约13mm的距离用过孔将它们连接在一起。

*在卡的边缘上放置安装孔，安装孔周围用无阻焊剂的顶层和底层焊盘连接到机箱地上。

*PCB装配时，不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。使用具有内嵌垫圈的螺钉来实现PCB与金属机箱/屏蔽层或接地面上支架的紧密接触。

*在每一层的机箱地和电路地之间，要设置相同的“隔离区”；如果可能，保持间隔距离为0.64mm。

*在卡的顶层和底层靠近安装孔的位置，每隔100mm沿机箱地线将机箱地和电路地用1.27mm宽的线连接在一起。与这些连接点的相邻处，在机箱地和电路地之间放置用于安装的焊盘或安装孔。这些地线连接可以用刀片划开，以保持开路，或用磁珠/高频电容的跳接。

*如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中，在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂，这样它们可以作为ESD电弧的放电极。

*要以下列方式在电路周围设置一个环形地：

(1)除边缘连接器以及机箱地以外，在整个外围四周放上环形地通路。

(2)确保所有层的环形地宽度大于2.5mm。(3)每隔13mm用过孔将环形地连接起来。(4)将环形地与多层电路的公共地连接到一起。

(5)对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说，应该将环形地与电路公共地连接起来。不屏蔽的双面电路则应该将环形地连接到机箱地，环形地上不能涂阻焊剂，以便该环形地可以充当ESD的放电棒，在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽的间隙，这样可以避免形成一个大的环路。信号布线离环形地的距离不能小于0.5mm。

POWERPCB使用技巧和设计规范

技术文章

加入时间：201*-11-6加入者：PCB之家

POWERPCB使用技巧

1、在setup/layerdefinition中把需要定义为地或电源层相应层定义为CAMPLANE。

2、并在layerthinkness中输入你的层叠的结构，比如各层的厚度、板材的介电常数等。

通过以上的设置，选定某一根网络并按CTRL+Q，就可以看到该网络相关的特性阻抗、延时等

快速删除已经定义的地或电源铜皮框的方法：第一步：将要删除的铜皮框移出板外。第二步：对移出板外的铜皮框重新进行灌水。

第三步：将铜皮框的网络重新定义为none，然后删除。提示：如果用powerpcb4.01，那么删除铜皮的速度是比较快的对于大型的pcb板几分钟就可以删除了，如果不用以上方法可以需要几个小时。

关于在powerpcb中会速绕线的方法：

第一步：在setup/preferences面板的design下的miters中设置为arc，且ratio为3.5。第二步：布直角的线。

第三步：选中该线，右击鼠标，选中addmiters命令即可很快画出绕线。

powerpcb4.0中应该注意的一个问题：

一般情况下，产品的外框均是通过*.dxf的文件导入。但是pcb文件导入*.dxf文件后很容易出现数据库错误，给以后的设计买下祸根。好的处理办法是：把*.dxf文件导入一个新的pcb文件中，然后从这个pcb文件中copy所需的text、line到设计设计的pcb文件中，这样不会破坏设计的pcb文件的数据。如果打一个一个的打地过孔，可以这样做：1、设置GND网络地走线宽度，比如20mil。2、设置走线地结束方式为ENDVIA。

3、走线时，按ctrl+鼠标左键就可以快速地打地过孔了。如果是打很多很整齐地过孔，可以使用自动布线器blazerouter，自动地打。当然必须设置好规则：

1、把某一层设置为CAM层，并指定GND网络属性给它。2、设置GND网络地走线宽度，比如20mil。3、设置好过孔与焊盘地距离，比如13mil。4、设置好设计栅格和fanout栅格都为1mil。5、然后就可以使用fanout功能进行自动打孔了。ddwe：

首先，覆铜层改为split/mixs；点击智能分割图标，画好覆铜外框，然后点击右健，选择anything的选择模式，光标移到覆铜外框，进行分割；最后进行灌铜！michaelpcb：

选择覆铜模式，画好外框，右健选择shape，选中覆铜外框，属性改为gnd，flood即可；最后还要删除孤岛。

注意：在画外框之前，必须把该层改为split/mixe，否则不能选中！接下来的操作和前面介绍一样。

最后多说一句，显示覆铜外框必须在preferences->split/mixedplane->mixedplanedisplay中设置。

1.在覆铜时，copper、copperpour、planeaera、autoseparate有什么不同？copper：铜皮

copperpour：快速覆铜

planeaera：智能覆铜/电源、地覆铜（使用时必须在layersetup中定义层为split/mixe，方可使用）

autoseparate：智能分割（画好智能覆铜框后，如果有多个网络，用此项功能模块进行分割）2.分割用2Dline吗？

在负向中可以使用，不过不够安全。

3.灌铜是选flood，还是tools->poutmanager?flood：是选中覆铜框，覆铜。

poutmanager：是对所有的覆铜进行操作。

先画好小覆铜区，并覆铜；然后才能画大覆铜区覆铜！

请教:POWERPCB如何能象PROTEL99那样一次性更改所有相同的或所有的REF或TXT文字的大小,还有,怎么更改一个VIA的大小而不影响其他VIA的大小.这功能POWERPCB真不如PROTEL99SE.

可以通过鼠标右键选择“Document”，然后就可以选中所需要的ref或文字了。如果要更改一个Via的大小，需要新建一种类型的Via。

高速板4层以上布线总结

技术文章

加入时间：201*-11-7加入者：PCB之家

1、3点以上连线，尽量让线依次通过各点，便于测试，线长尽量短，如下图（按前一种）：

2、引脚之间尽量不要放线，特别是集成电路引脚之间和周围。3、不同层之间的线尽量不要平行，以免形成实际上的电容。4、布线尽量是直线，或45度折线，避免产生电磁辐射。5、地线、电源线至少10-15mil以上（对逻辑电路）。

6、尽量让铺地多义线连在一起，增大接地面积。线与线之间尽量整齐。

7、注意元件排放均匀，以便安装、插件、焊接操作。文字排放在当前字符层，位置合理，注意朝向，避免被遮挡，便于生产。8、元件排放多考虑结构，贴片元件有正负极应在封装和最后标明，避免空间冲突。

9、目前印制板可作4?5mil的布线，但通常作6mil线宽，8mil线距，12/20mil焊盘。布线应考虑灌入电流等的影响。

10、功能块元件尽量放在一起，斑马条等LCD附近元件不能靠之太近。11、过孔要涂绿油（置为负一倍值）。

12、电池座下最好不要放置焊盘、过空等，PAD和VIL尺寸合理。13、布线完成后要仔细检查每一个联线（包括NETLABLE）是否真的连接上（可用点亮法）。

14、振荡电路元件尽量靠近IC，振荡电路尽量远离天线等易受干扰区。晶振下要放接地焊盘。

15、多考虑加固、挖空放元件等多种方式，避免辐射源过多。16、设计流程：A：设计原理图；B：确认原理；

C：检查电器连接是否完全；

D：检查是否封装所有元件，是否尺寸正确；E：放置元件；

F：检查元件位置是否合理（可打印1：1图比较）；G：可先布地线和电源线；

H：检查有无飞线（可关掉除飞线层外其他层）；I：优化布线；J：再检查布线完整性；K：比较网络表，查有无遗漏；L：规则校验，有无不应该的错误标号；M：文字说明整理；

N：添加制板标志性文字说明；O：综合性检查

友情提示：本文中关于《PCB电路板设计经验总结》给出的范例仅供您参考拓展思维使用，PCB电路板设计经验总结：该篇文章建议您自主创作。

来源：网络整理 免责声明：本文仅限学习分享，如产生版权问题，请联系我们及时删除。

《PCB电路板设计经验总结》由互联网用户整理提供,转载分享请保留原作者信息,谢谢!
链接地址：http://www.bsmz.net/gongwen/643171.html

• 上一篇：代班工作总结
• 下一篇：12条模拟电路设计经验总结