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一、布局
布局是导电图形设计的第一步也是PCB 设计的关键之一，它是按照各项性能的要求和元器件的外形几何尺寸，将元器件的位置均匀整齐地布置在布线区内.布局合理与否将直接影响布线的效果.进而影响PCB 组装件和整机的性能剧可靠性，并且也影响PCB 及其组装件加工租维修的难易程度.在采用CAD 布局时有两种方式，一种是自动布局，另一种是交互式布局.在板上元器件密度较高、电路复杂时，一般都是采用交互布局或在自动布局的基础上用交互式布局进行调整·根据电磁兼容性和热设计要求且预计布线密度的分配情况调整到便于布线的最佳布局.完成布局后应将有关信且返回并标注于原理阻使印制植中的有关信息和数据与原理因一致·作为以后遮挡相更改设计的依据.布局既要保持整齐、呈现卫要满足内在性能要求.
1 布局的通用要求
(1)布局要考虑板的整体性，规划板的尺寸，应按结构设计要求考虑大小适当元器件分布相对均匀、排列整齐美观;尽量使所有元器件且的质量重心位于板的中心.以免印制敏受热或查机械应力时产生变形.
(2) 接电路功能单元划分布局区域。同一电路单元的元器件应相对集中排列以降低干扰便于调试和维修.
(3)相互有关联的电路单元区域应尽量靠近，同一电路单元中心相互连续的元器件应相对靠近排列以利于提高布线密度剧达到走线距离最短.
(4 )考虑热设计要求，对热敏感的元器件应远离发热量大的元器件布置.对需要散热的元器件。应留散热对流通道.如果对元器件需要安装散热器布局应留出散热器安装租固定的位置.
(5) 布局应便于元器件的安装、焊接和拆卸，CPU 、BGA VSII. 等器件2mm 范围内不要再布设其他元器件，并且应考虑适应咆于装联工艺的要求.
(6) 表面贴装元器件焊接踹子的排列方向尽最一致，以便在进行波峰焊时可以调整烨接方向垂直于焊盘，以减少焊料的桥接和元器件体遮挡引起的"阴影效应"而影响焊接质量.
(7) 质量较茧的器件(一般每根元件引线承重大干7g) 应考虑加固措施，或尽量安排在靠近支撑点附近，对质量过茧的大功率变压器、继电器等.应另行安装一般不布设在板上.
(8) 连接器一般设置在板的边缘，并要考虑它的机械和电气安装的特性.留出足够的安装空间.
(9) 布局应考虑使回路面积最小(见图8-4) .这样有利于减小磁场的耦合和增加布线空间.在布设IC 器件时应将器件电源和接地引脚尽量靠近电源线和地线.如图8-4 所示.其中图8-4(a) 是一种简单租劣的布局，用计算机很容易做出来但是在高速、高频电路中容易产生ESD-感应场;采用图8-4 (b). 环路面积比较小;图8-4 (c) 是多层板时的布局.其环路面积更小.由此可以看出景用设置接地层和电源层的多层印制板。能有效地减少接地的环路面积提高印制板的电磁直在容性.
2 布局的电礁兼容性考虑
布局的合理性对PCB 电磁兼容性影响很大，布局时应充分考虑第六章所叙述的引起电磁兼容问题的原因采取应对措施，改善板的电磁兼容性.通常果取以下布局方式有利于提高板的磁兼容性.
(1)对易产生噪声的器件如继电器、大电流开关器件和逻辑电路等，在布局时应尽量远离或采取屏蔽措施.
(2) 数字电路与模拟电路、强信号与弱信号的电路应分开布设.电源电路应远离敏感电路以兔相互影响.
(3)对时牌电路、高频振荡电路和模拟小信号电路等对电磁兼容性要求严格的电路应单独考虑.远离电磁敏感电路，采用地线或地线后将其隔离.
(4 )布设有信号进行印制板的逻辑器件时，应尽量将其布设在电连接器附近;当需要在印制板上布置的逻辑器件速度不同时.应按图8-5 将高速器件(快速逻辑器件、时钟摄荡器等)布置在靠近边缘连接器附近,将低速、低频逻辑器件和存储器等安置在远离连接器的范围内。这有利于减小共阻抗耦合、辐射和走线的交叉干扰.
(5) 合理设置去耦电容.去耦电容分为旁路去耦电容(又称整体去耦)、局部去耦电容和体电容(卫称容纳电容)3类。应根据去剩的功能要求将电容布设在合适的位置，尽量靠近需要去耦的器件和接地线，使连接电容器的导线越短越好，才能发挥去耦的效果.这是因为连接电容的导钱枝，在高频时感抗大，会降低去耦效果，电容也应采用短引线或贴装的无引线电容。
设置旁路去耦电容是为了补偿电路板工作时产生的△i噪声电流，保证工作电源电压的稳定.所以应把它设置在靠近PCB外接电源和地线的位置，即设置在靠近I/O 端的电源线(层)和地线(层)之间.这样既有较好的低颜去藕效果又可以节省布线空间.
局部去耦电容为IC 的瞬变电流提供就近的高频通道.减少向外辐射的噪声，仰制了阻抗耦合.同时还可以稳定IC 的供电电压.所以应将其设置在靠近IC与地线连接的位置.
体电容主要用于保持IC 的直流电压和电流恒定同时也在辅助局部去耦的作用，所以也应设置在靠近IC 与地线的位置并且越近越好.
多层板中相邻的电源层相接地层是一个很大的去搞电容器可以靠增大电源相接地层的面职增大板间电容.
(6) 装有高频变压器、大功率继电器等能产生磁场元器件的印制板，应对这些器件进行屏蔽或远离易被干扰的元器件安装.并且与这些产生磁场的元器件相连的印制导线布线方向尽量避免与磁力线相切. |
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发表于 2010-9-25 23:10:53
