PCB資訊 - 16個PCB設計的原則

PCB設計從來不是一件隨心所欲的事，從畫原理圖到佈局佈線，設計者都需要遵循一定的規則。 這裡我們分享PCB設計需要知道的16個原則。

1、PCB佈局設計時，應充分遵守沿訊號流向直線放置的設計原則，儘量避免來回環繞。

原因：避免訊號直接耦合，影響訊號質量。

2、在PCB板上，介面電路的濾波、防護以及隔離器件應該靠近介面放置。

原因：可以有效的實現防護、濾波和隔離的效果。

3、如果介面處既有濾波又有防護電路，應該遵從先防護後濾波的原則。

原因：防護電路用來進行外來過壓和過流抑制，如果將防護電路放置在濾波電路之後，濾波電路會被過壓和過流損壞。

4、PCB時鐘頻率超過5MHZ或訊號上升時間小於5ns，一般需要使用多層PCB板設計。

原因：採用多層PCB板設計訊號回路面積能够得到很好的控制。

5、對於多層PCB板，關鍵佈線層（時鐘線、匯流排、介面訊號線、射頻線、復位訊號線、片選訊號線以及各種控制訊號線等所在層）應與完整地平面相鄰，優選兩地平面之間。

原因：關鍵訊號線一般都是强輻射或極其敏感的訊號線，靠近地平面佈線能够使其訊號回路面積减小，减小其輻射强度或提高抗干擾能力。

6、多層PCB板中，電源平面應相對於其相鄰地平面內縮5H-20H（H為電源和地平面的距離）。

原因：電源平面相對於其回流地平面內縮可以有效抑制邊緣輻射問題。

7、在分層設計時，儘量避免佈線層相鄰的設定。 如果無法避免佈線層相鄰，應該適當拉大兩佈線層之間的層間距，縮小佈線層與其訊號回路之間的層間距。

原因：相鄰佈線層上的平行訊號走線會導致訊號串擾。

8、晶體、晶振、繼電器、開關電源等强輻射器件遠離單板介面連接器至少1000mil。

原因：將干擾會直接向外輻射或在外出電纜上耦合出電流來向外輻射。

9、敏感電路或器件（如復位電路、：WATCHDOG電路等）遠離單板各邊緣特別是單板介面側邊緣至少1000mil。

原因：類似於單板介面等地方是最容易被外來干擾（如靜電）耦合的地方，而像復位電路、看門狗電路等敏感電路極易引起系統的誤操作。

10、PCB走線不能有直角或銳角走線。

原因：直角走線導致阻抗不連續，導致訊號發射，從而產生振鈴或過沖，形成强烈的EMI輻射。

11、盡可能避免相鄰佈線層的層設定，無法避免時，儘量使兩佈線層中的走線相互垂直或平行走線長度小於1000mil。

原因：减小平行走線之間的串擾。

12、時鐘、匯流排、射頻線等關鍵訊號走線和其他同層平行走線應滿足3W原則。

原因：避免訊號之間的串擾。

13、關鍵訊號走線一定不能跨分割區走線（包括過孔、焊盤導致的參攷平面間隙）。

原因：跨分割區走線會導致訊號回路面積的增大。

14、訊號線（特別是關鍵訊號線）換層時，應在其換層過孔附近設計地過孔。

原因：可以减小訊號回路面積。

15、關鍵訊號線距參攷平面邊沿≥3H（H為線距離參攷平面的高度）。

原因：抑制邊緣輻射效應。

16、對於金屬外殼接地元件，應在其投影區的頂層上鋪接地銅皮。

原因：通過金屬外殼和接地銅皮之間的分佈電容來抑制其對外輻射和提高抗擾度。