PCB的設(shè)計(jì)包含電路設(shè)計(jì)和封裝設(shè)計(jì)兩部分，其主要內(nèi)容包括元器件的安裝方式、位置、尺寸，印制導(dǎo)線的寬度、間距，焊盤的直徑、孔距等。接下來，深亞電子 帶大家來了解下PCB的設(shè)計(jì)步驟和方法。

PCB的設(shè)計(jì)步驟：基板的選擇→元器件排列的設(shè)計(jì)→地線的設(shè)計(jì)→輸入、輸出端的設(shè)計(jì)→排版連線圖的設(shè)計(jì)

01

基板的選擇

1）材料的選擇。PCB材料的選擇必須考慮到電氣和機(jī)械特性、購買的相對(duì)價(jià)格和制造的相對(duì)成本等方面。

電氣特性是指基材的絕緣電阻、抗電弧性、印制導(dǎo)線電阻、擊穿強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和硬度。

2）厚度的確定。厚度的選擇主要是考慮印制板上裝有的所有元器件重量的承受能力和使用中承受的機(jī)械負(fù)荷能力。

PCB的厚度已標(biāo)準(zhǔn)化，其尺寸為1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm幾種，最常用的是1.5mm和2.0mm。

3）形狀和尺寸。PCB的外形應(yīng)盡量簡單，一般為長方形，應(yīng)盡量避免采用異形板。PCB的尺寸應(yīng)盡量靠近標(biāo)準(zhǔn)系列的尺寸，以便簡化工藝，降低加工成本。

02

元器件排列的設(shè)計(jì)

PCB上元器件排列的設(shè)計(jì)，用于確定可放置的印制導(dǎo)線的寬度、間距和焊盤的直徑和孔徑。

元器件在印制電路板上的排列方式主要有三種：不規(guī)則排列、坐標(biāo)排列、坐標(biāo)格排列。典型組件排列如圖5所示。

（a）典型元器件（組件）的尺寸 （b）典型組件的排列方式

圖5 典型組件排列印制板板圖

03

地線的設(shè)計(jì)

1）一般將公共地線布置在PCB的邊緣，并留有一定的距離，便于印制電路板安裝與機(jī)械加工，有利于提高電路的絕緣性能。

2）在設(shè)計(jì)高頻電路時(shí)，為減小引線電感和接地阻抗，防止自激，地線應(yīng)有足夠的寬度。

3）PCB上每級(jí)電路的地線，在多數(shù)情況下可以設(shè)計(jì)成自封閉回路。但外界有強(qiáng)磁場的情況下，應(yīng)避免封閉地線組成的線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)而影響電路的電性能。

04

輸入、輸出端的設(shè)計(jì)

1）輸入、輸出端盡量按信號(hào)流程順序排列，使信號(hào)便于流通，并可減小導(dǎo)線之間的寄生干擾；

2）輸入、輸出端盡可能的遠(yuǎn)離，在可能的情況下最好用地線隔離開。可減小輸入、輸出端信號(hào)的相互干擾。

05

排版連線圖的設(shè)計(jì)

排版連線圖是指：用簡單線條表示印制導(dǎo)線的走向和元器件的連接關(guān)系的圖樣。如圖6所示。

圖6 由原理圖到印制版圖的排版方向

首先要選定排版方向及確定主要元器件的位置。

當(dāng)排版的方向確定以后，接下來首先是確定單元電路及其主要元器件，如晶體管、集成電路等的布設(shè)。然后再布設(shè)特殊元器件，最后確定對(duì)外連接的方式和位置。

原理圖的繪制一般以信號(hào)流程及反映元器件在圖中的作用為依據(jù)，因而再原理圖中走線交叉現(xiàn)象很多，這對(duì)讀圖毫無影響，但在PCB中出現(xiàn)導(dǎo)線的交叉現(xiàn)象是不允許的，因此在排版中，首先要繪制單線不交叉圖，可通過重新排列元器件位置與方向來解決。在較復(fù)雜的電路中，有時(shí)導(dǎo)線完全不交叉很困難的，這時(shí)可采用“飛線”來解決。“飛線”即是在印制電路板導(dǎo)線的交叉處切斷一根，從板的元器件面用一根短接線連接。“飛線”過多，會(huì)影響元器件安裝效率，不能算是成功之作，所以只有在迫不得以的情況下才使用。