印制线路板设计与布局布线(一)
PCB布线要求
PCB布线要求PCB布线是指将电子元器件之间的连接线路绘制到PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）上的过程。
良好的PCB布线布局设计对于电路的性能和稳定性至关重要。
在进行PCB布线设计时，需要考虑以下几个方面的要求。
首先，布线设计要符合电路的功能需求。
根据电路的功能要求，将元器件之间的信号线、电源线、地线等按照一定规则进行布线。
信号线要避免长距离平行布线，防止干扰。
电源线和地线要尽可能粗，以降低电阻、电感和电容。
布线时还要确保元器件之间的连接完整、电路走向简洁和电路层次清晰。
其次，布线要考虑电磁兼容（EMC）和信号完整性要求。
电磁兼容是指电路在工作时不会对周围环境产生干扰或受到干扰。
要避免信号线穿插于电源线和地线之间，尽量使信号线成对走线，以减小环路面积。
此外，还可以通过增加层次、设置屏蔽层等方式来降低信号线的辐射干扰。
信号完整性是指信号在传输过程中不受失真和衰减的影响，要注意保持信号线的匹配阻抗，减少信号线长度和交叉区域，避免信号线过长、弯曲和细小突起。
另外，布线设计要合理分配功率和地线。
为了确保电路的稳定性和可靠性，要根据功率需求合理布置电源线，充分考虑电源的负载能力和电流分布情况，并使用足够宽的电源线。
地线在PCB布线中同样重要，可减小信号线和电源线的回流路径，提供路径共享和信号回归，以降低环路干扰和电源波动。
应尽可能使用分离的地平面和信号地，避免在同一层上共享相同的地，以减少回流路径的干扰。
另外，布线设计要考虑组件布局，以方便元器件的安装和维修。
布线要尽量避免交叉和重叠，保持电路简洁、紧凑和有序。
在考虑元器件布局时，要考虑元器件的大小、形状和引脚位置，避免不必要的长线和跨线。
最后，布线设计要合理考虑成本和制造可行性。
布线的方式和层数要符合工艺要求和制造工艺的可行性，并充分考虑成本因素。
例如，不必要的层数增加会导致成本上升，所以要根据实际需求合理选择布线的层数。
此外，还要充分考虑元器件的封装形式和引脚间距，以确保布线与元器件的匹配。
AltiumDesigner16电路设计第八章PCB布局与布线
1. 打开元件属性对话框 打开原理图文件，双击电解电容C1，打开C1的元件属性对话框，如图8-11所示，选中图中
【Models List for VR1-Volt Reg】模型栏中的【Footprint】封装模型双击。
8.1 PCB布局布线基本原则
元件放置完毕，应当从机械结构、散热、电磁干扰及布线的方便性等方面综合考虑元件 布局，可以通过移动、旋转和翻转等方式调整元件的位置，使之满足要求。再布局是处理要 考虑元件的位置外，还必须调整好丝印层上文字符号的位置。
元件布局是将元件在一定面积的印制板上合理地排放，它是设计PCB的第一步。布局是印 制板设计中最耗费精力的工作，往往要经过若干次布局比较，才能得到一个比较满意的布局 结果。印制线路板的布局是决定印制板设计是否成功和是否满足使用要求的最重要环节之一。
个人状态。 2. 核心优先原则：例如DDR、RAM等核心部分应优先布线，信号传输线应提供专层、电源、地回路，
其它次要信号要顾全整体。 3. 关键信号优先：电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号灯关键信号优先布线。
5. 信号线走线一般原则 （1）输入、输出端的导线应尽量避免相邻平行，平行信号线之间要尽量留有较大的间隔，最好加 线间地线，起到屏蔽的作用。 （2）印制板两面的导线应相互垂直、斜交或弯曲走线；在布线密度较低时，可以加粗导线，信号 线间距也可以适当加大。 （3）尽量为时钟信号、高频信号、敏感信号等关键信号提供专门布线层，并保证其最小的回路面 积。
2.按照信号走向布局原则 （1）通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置，以每个功能电路的核心元件为 中心，围绕它进行布局，尽量减小和缩短器件之间的引线和连接。 （2）元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下，信号的流向 安排为从左到右或从上到下，与输入输出端之间相连的元件应当放在靠近输入输出接插件或 连接器的附近。
pcb布局布线规则
PART 1
基础理论与知识
PCB板层（Printing Circuit Board）
silk screen (Top overlay): 丝印层 solder Mask (Top/Bottom): 阻焊层 Paste Mask (Top/Bottom): 锡膏层 Top: 顶层是元件层 Bottom: 底层是焊接层 Drill Guide(Drill Drawing): 钻孔层 Keep out layer: 禁止布线层，用于设置PCB边缘 Mechanical Layer: 机械层用于放置电路板尺寸 Multi Layer: 穿透层 Vcc Layer: 中间电源层 Gnd Layer: 中间地层
进行PCB设计时应遵循的规则
电源与地线层的完整性规则
对于导通孔密集的区域，要注意避免孔在电源和地层的挖空区域相互连接，形成对平面层的分割，从而破坏平面层的完整性，并进而导致信号线在地层的回路面积增大
进行PCB设计时应遵循的规则
重叠电源与地线层规则
不同电源层在空间上要避免重叠。主要是为了减少不同电源之间的干扰，特别是一些电压相差很大的电源之间，电源平面的重叠问题一定要设法避免，难以避免的中间用地层隔离。
PCB整体布局（例子）
PCB的各种钻孔
PCB有非镀铜孔（NPTH）、镀铜孔（PTH）、过孔（VIA）、埋孔（Buried)、盲孔（Blind)等。
(1).镀通孔(PTH):孔壁镀覆金属来连接中间层和外层导电图形的孔.(2).非镀通孔(NPTH):孔壁不镀覆金属来机械安装和机械固定组件的孔.(如螺丝孔)(3).导通孔(VIA):用于PCB不用层之间的电气连接,(如盲孔和埋孔),不能插装组件引脚或其他增强材料的镀通孔. 盲孔(Buried) :用于多层PCB内层和外层之间的电气连接. 埋孔(Blind) :用于多层PCB内层和内层之间的电器连接.
印制电路板的设计与制作
印制电路板的设计和制作本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原那么；应用ＰＲＯＴＥＬ设计印制电路板的根本步骤及设计例如；印制电路板的手工制作和专业制作的方法，并以实验室常用的ＶＰ１０８Ｋ电路板制作系统为例，介绍了ＰＣＢ的制作步骤和方法。
章末附有印制电路板的设计和制作训练。
现代印制电路板〔简称ＰＣＢ，以下ＰＣＢ即指印制电路板〕的设计大多使用电脑专业设计软件进展，ＰＣＢ的制作也是通过专业制作厂家完成的。
因此，大批量的ＰＣＢ生产常常是用户自己设计好印制板，将文档资料交给印制板生产厂家，由其完成ＰＣＢ板的制作。
ＰＲＯＴＥＬ就是一种被广泛使用的印制板设计软件，它设计出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所承受。
因此本章首先介绍使用ＰＲＯＴＥＬ进展印制板设计的一般步骤，给出一个设计例如，然后简单介绍手工制作印制板的一般方法，最后介绍适合于实验室的印制电路板制作设备ＶＰ１０８Ｋ。
１２１印制电路板的设计原那么印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节，假设设计不当，会直接影响整机的电路性能，也直接影响整机的质量水平。
它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置的根本功之一，是实践性十分强的技术工作。
印制电路板的设计是根据电路原理图进展的，所以必须研究电路中各元件的排列，确定它们在印制电路板上的最正确位置。
在确定元件的位置时，还应考虑各元件的尺寸、质量、物理构造、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等因素。
可先草拟几种方案，经比拟后确定最正确方案，并按正确比例画出设计图样。
画图在早期主要靠手工完成，十分繁琐，目前大多用计算机完成，但前述的设计原那么既可适用于手工画图设计，也可适用于计算机设计。
对于印制电路板来说，一般情况下，总是将元件放在一面，我们把放置元件的一面称为元件面。
印制板的另一面用于布置印制导线〔对于双面板，元件面也要放置导线〕和进展焊接，我们把布置导线的这一面叫做印制面或焊接面。
如果电路较复杂，元件面和焊接面容不下所有的导线，就要做成多面板。
PCB板布局原则布线技巧
PCB板布局原则布线技巧1.PCB板布局原则：-分区布局：将电路板分成不同的区域，将功能相似的电路组件放在同一区域内，有利于信号的传输和维护。
比如，将稳压电路、放大电路、数字电路等放在不同的区域内。
-尽量减少线路长度：线路长度越长，电阻和电感越大，会引入更多的信号损耗和噪声，影响电路的性能。
因此，尽量把线路缩短，减少线路长度。
-避免线路交叉：线路交叉会引入互相干扰的可能性，产生串扰和相互耦合。
因此，尽量避免线路的交叉，使布局更加清晰。
-电源和地线布局：电源和地线是电路中非常重要的信号传输线路，应该尽量压缩在一起，减小回路面积，从而降低电磁干扰的发生。
-高频和低频电路分离：将高频电路和低频电路分开布局，避免高频电路对低频电路的干扰。
2.PCB板布线技巧：-网格布线：将布线分成网格形式，每个网格中只允许一条线路通过，可以提高布线的整齐度和美观度。
-使用规则层：在PCB设计软件中，可以使用规则层进行布线规划，指定线路的宽度、间距等参数，保证布线的一致性和可靠性。
-使用层次布线：将线路分成不同的层次进行布线，可以减少线路的交叉，降低噪声的产生。
-注意差分信号的布线：对于差分信号线路，保持两条线路的长度和布线路径尽量相同，可以减小差分信号之间的差别，提高信号完整性。
-避免直角和锐角：直角和锐角容易引起信号反射和串扰，应尽量避免使用直角和锐角的线路走向，采用圆滑的线路路径。
总结：PCB板布局和布线是PCB设计中不可忽视的环节，合理的布局和布线可以提高电路的性能和可靠性。
通过遵循一些原则，如分区布局、减少线路长度、避免线路交叉等，并结合一些布线技巧，如网格布线、使用规则层、使用层次布线等，可以实现高质量的布局和布线。
PCB印制电路板设计与制作
第一章初识Protel99SE电子线路设计是众多工程技术人员和无线电爱好者经常遇到的问题，如何快捷、高效、准确地完成电子线路的设计工作也使很多人一筹莫展。
您或许为使电路板尽量紧凑而绞尽脑汁，为布通电路板的线路而废寝忘食，为手绘的电路板歪歪扭扭而感到悲不雅丧气。
卓越的Protel99将彻底把您从懊恼的工作中解放出来，在它的帮忙下，您的电子线路设计工作将变得轻松愉快。
第一节Protel99SE的开展与演变随着现代科学日新月异的开展，现代电子工业也取得了长足的进步，大规模、超大规模集成电路的使用使电路板的走线愈加精密和复杂。
在这种情况下，传统的手工方式设计和制作电路板已显得越来越难以适应形势了。
幸运的是电子计算机的飞速开展有效地解决了这个问题，精明的软件厂商针对广阔电子界人士的需求及时推出了本身的电子线路软件。
这些软件有一些共同的特征：它们都能够协助用户完成电子产物线路的设计工作，比拟完善的电子线路软件至少具有自动布线的功能，更完善的还应有自动布局、逻辑检测、逻辑模拟等功能。
Protel99继续保持了ProtelTechnology公司的革新传统，它具有极为全面的东西、文档以及设计工程的组织功能，使用户可比以往任何时候更轻松地把握电子线路设计的全过程。
Protel软件的良好信誉以及Protel99的卓越表示使之很快成为众多用户的首选软件。
第二节Protel99SE的特点Protel99主要有两大局部组成：一．道理图设计系统。
它主要用于电路道理图的设计，为印制电路板的设计打好根底。
二．印制电路板设计系统。
它主要用于印制电路板的设计，发生最终的PCB文件，直接联系到印制电路板的出产。
一．道理图设计系统Protel99的道理图编纂器提供高速，智能的道理图编纂手段，发生高质量的道理图输出成果，它的元件库提供了超过六万种元件，最大限度地覆盖了众多的电子元件出产厂家的繁复错乱的元件类型。
元件的连线使用自动化的画线东西，然后通过功能强大的电气法那么检测〔ERC〕，对所绘制的道理图进行快速查抄。
印制电路板(PCB)的设计与制作精选全文完整版
PCB的应用
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
汽车
航天 计算机
通信 家用电器
苹果手机 iPhone4S
苹果手机 iPhone4S 拆解图
其它零配件
前盖
后盖
电池
电路板
苹果手机 iPhone4S 拆解图
液晶屏
主板A面
16G内存
光传感器和 LED指示灯
主板B面
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
液晶屏
底盖
键盘
电路板等 零部件
电池
整机拆解图
苹果笔记本MacBook Air
PCB板
电池
拆解图
苹果笔记本MacBook Air
散热片
内存
主板
扬声器
输入输出接口
硬盘
如何将原理图设计成PCB图？
原理图
（一）工厂批量生产（双面）
3. 打孔
目的： 使线路板层间产生通孔，达到连通层间的作用。
流程： 配刀 钻定位孔 上销钉 钻孔 打磨披锋。
流程原理: 据工程钻孔程序文件,利用数控钻机,钻出所用的孔。
注意事项： 避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔、检查孔内的毛刺。
（一）工厂批量生产（双面示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
4. 阅读分析原理图
① 线路中是否有高压、大电流、高频电路， 对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm； 印制板上的铜箔线载流量，一般可按1A/mm估算； 高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。
PCB设计布局及布线规则
PCB设计布局规则1. 根据结构图设置板框尺寸，按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动属性。
按工艺设计规范的要求进行尺寸标注。
2. 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域。
根据某些元件的特殊要求，设置禁止布线区。
3. 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。
加工工艺的优选顺序为：元件面单面贴装--元件面贴、插混装（元件面插装焊接面贴装一次波峰成型）--双面贴装--元件面贴插混装、焊接面贴装。
4.布局操作的基本原则A. 遵照“先大后小，先难后易”的布置原则，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局．B. 布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件．C. 布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短，关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分．D. 相同结构电路部分，尽可能采用“对称式”标准布局；E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局；F. 器件布局栅格的设置，一般IC器件布局时，栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件，如表面贴装元件布局时，栅格设置应不少于25mil。
G. 如有特殊布局要求，应双方沟通后确定。
5. 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。
同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致，便于生产和检验。
6. 发热元件要一般应均匀分布，以利于单板和整机的散热，除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。
7. 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。
8. 需用波峰焊工艺生产的单板，其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。
当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。
9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直，阻排及SOP（PIN间距大于等于1.27mm）元器件轴向与传送方向平行；PIN间距小于1.27mm（50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接。
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此 。但实际上半 导体器件生产企业（ 个别除外 ） 在提供 标
准器件 的同时 ， 没有 考虑 Ｅ 并 ＭＣ 问题 ， 是 把 这 个 问 题 而
展 ，Ｃ Ｐ Ｂ的 技 术 也 必 须 随 之发 展 ， 然也 包 括 基 本 的 Ｐ Ｂ 当 Ｃ Ｅ ＭＣ设 计 技 术 。在 十 年前 ， 些 Ｅ Ｃ设 计 技 术还 只适 用 有 Ｍ 于 “ 级 ” Ｃ 但 现 在 已经 普遍 应 用 到所 有类 型 的 Ｐ Ｂ 高 Ｐ Ｂ， Ｃ 。
‰ ， 、
计和生产 Ｐ Ｂ时得到解决 。 Ｃ 在完成了 Ｐ Ｂ上电子线路 的 Ｃ
Ｅ ＭＣ设 计 和元 器件 的 选 取后 ，Ｃ Ｐ Ｂ的设 计 和 布 局 布 线 在 解决 Ｅ ＭＣ问题 上 具 有 最 佳 的 成 本 效益 比 。 不 幸 的 是 ，许 多项 目经 理 都 认 为 只 有 将 材 料 成 本 降
（ 上接 ２ １ ０ ０年 第 ５ ８ 期 ８页 ）
的增加 ，与将产 品及 时推 向市场和有效 降低产品设计方
案 临 时 更 改 的 次 数 相 比 ， 是 微 不 足 道 的 。 事实 上 ， 多 都 许 企 业 都 曾经 历过 产 品 的 反 复设 计 ， 终 得 到 的 Ｐ Ｂ设 计 最 Ｃ
品初期设计 阶段 ， 此时所针对的装 配级 别也是最低的 。 理
想 情 况 下 ， 于 集 成 电 路 （Ｃ） 其 他 半 导 体 器 件 也 应 如 对 Ｉ 和
５１ ．． ２本部分 内容 的适用范 围 本部分 内容基 于作者 为英 国曼彻斯特大学电子仪器 与 系统 专业 的 硕士 研究 生 所讲 授 的 Ｅ ＭＣ课 程 的教 材
产品的设计过程其实就是一个不断折衷 的过程 。本 部分给 出了许多非常有效的 Ｅ ＭＣ设计 技术 ， 但在实际 的
产 品研 制 过 程 中 ， 些 Ｅ 有 ＭＣ设 计 技 术 的 应 用 效 果 并 不 理 想 ， 些 还 会 增 加 成 本 ， 至根 本 就 不 具 备 应 用 条 件 。对 有 甚
５ 印制 线路板 （ Ｃ 设 计 与布局 布线 Ｐ Ｂ）
５ １ 引言 ．
５１ ． １产 品 的经 济 效 益 ．
非常复杂 ， 材料成 本也要高 出预期 很多 ， 而无论如何 ， 然 最终还是能够保证产 品的总体成本合乎预期 ，并取得市
场成功。
成 本 效 益 比最 佳 的 Ｅ ＭＣ设 计 技 术 通 常 都 应 用 在 产
开发 ， 留给 设 计 人 员 发 挥 Ｅ Ｃ整 改 的余 地 已经 很 小 了 。 Ｍ
到最低 ， 才会 获得最高 的产 品利 润 ， 而只要仔细想想 ， 然
就 会发 现 事 实情 况 并 非 如此 ｆ 际 上 ， 品 的 材 料 成 本 和 实 产
产 品的商业利 润之间没有任 何必然 的直接联 系） 。对于
Ｅ Ｃ而 言 ，这 种 错 误 的 观 念 会 导 致 生 产 出来 的 Ｐ Ｂ 的 Ｍ Ｃ Ｅ Ｃ性 能 较 差 ， 在 产 品 开 发 项 目后 期 才 发 现 产 品 无 法 Ｍ 当 满足相关的 Ｅ ＭＣ标 准 时 ，为 提 升 产 品 Ｅ ＭＣ性 能 所 采 用 的 元器 件 和生 产 技 术 将 是 非 常 昂 贵 的 ，而且 还 会 延 误 产 品 的上 市 Ｅ期 。 ｔ 世 界上 许多 电子 产 品 设 计人 员郁 对这 种 错 误 观 念导 致 的严 重 后 果 深 有 感 触 ，同 时也 说 明 了相 关 项 目管 理 人 员 财 务 管理 能力 的欠 缺 。 另 外 ， Ｍ Ｅ Ｃ检 测 实 验 室 通 常 很 乐 于看 到产 品不 断 的 重 复 测试 ，产 品 的设 计 人 员 不 断 地
留给 用 户处 理 。
ＦＧ Ｐ Ａ和 Ａ Ｉ ＳＣ的 生 产 商通 常 会 给用 户 提供 一些 Ｅ ＭＣ选项 ， 并推荐一 些具体 的应用方 式 ， 但半 导体器件 本身并 不能解决所有 的 Ｅ Ｃ问题 。 Ｍ
Ｐ Ｂ属 于 次 低 装 配 级 别 ， 有 Ｅ Ｃ 所 ＭＣ问题 都 可 以在 设
于实际的工程应用 ， 总是需要进行一些折中 ， 而这也正是
Ｅ ＭＣ设 计 的 乐趣 所在 。所 以 ， 些 实 用 的 Ｅ 这 ＭＣ设 计 技 术
只能是 推荐 给产 品设计人员选用 ， 而不是必须使用 。 通常 来讲 ，如果在产 品设计过程 中未采用本部分内容给出的 Ｅ ＭＣ设 计技术 ， 又没有 给出不采用 的理 由 ， 但 同时也没 有采取其他有效 的替代方法 ， 则产 品出现 Ｅ ＭＣ问题 的可
・
Ｋ ＭＣ教 ・
。 口
ｅ 口
《 ＭＣ设计技 术 Ｓ Ｅ
。 ， 邑 ， ， 。 ，
印制 线Ｋ ｉ 设计与布 局布线 （】 ｇｌ ｉ 一
ＰＣＢ ｓｉｎ ａ ｄ Ｌ ｏ Ｄｅ ｇ ｎ ａｙ ｕｔＰａｒ１ ｔ
Ｋ ｉ ｒ ｓ ｏｇ著 李 晓 辉 译 ｅ ｈＡ ｍ ｔ ｎ ｔ ｒ
ｇａ ｕｔ ｔ ｇｔ ， ｒ ａｅａ ｈ ）这些内容都是基 本的 Ｅ ｄ ／ｕ ／ ＭＣ设计技术 。 ５１ Ｃ ．． Ｐ Ｂ设计与布局布线的基本技术 ３ 本 部分 主要 描述 了 Ｐ Ｂ设计 与布局 布线 的基本 设 Ｃ 计 方法 ，适用于所有 的 Ｐ Ｂ Ｃ 。随着半导体技术 的不断发
能性会大大增加 。
由于本部 分主要讨论 的是一些 基本 的 Ｐ ＢＥ Ｃ设 Ｃ Ｍ
计 技 术 ， 果 出 于实 来自 的技 术 原 因 ， 以对 这 些 技 术 进 行 如 可
进行 Ｅ Ｃ整改 ，实际上 由于； Ｂ Ｂ Ｉ Ｍ ￣ ， ，ｑ已经非常 紧迫 ， ＥＪＪ 且 大量的产品开发资金已被用 于产 品的生产 、加工和软件