PCB设计布局核心准则

一、前期规划要点

布局前需完成原理图审查,明确电路功能模块划分,并预设安全间距规则:低电压(0-50V)区域留 3-8mil 间距,中高压(50V 以上)按 10-60mil 设计,高电压(300V+)需额外增加爬电距离。建议配图展示电压 - 间距对应关系表及设计规则设置界面。

二、功能分区布局

按信号特性划分三大区域并物理隔离:

  • 模拟区:远离功率器件,敏感电路集中布置缩短路径
  • 数字区:高速信号线紧凑布局,避免长距离绕线
  • 功率区:整流桥、MOS 管等靠近边缘放置,预留散热空间

配图建议:功能分区示意图,标注各区域边界及接地隔离带。模拟与数字区域需通过接地平面分隔,防止干扰窜扰。

三、元件布局关键准则

  1. 机械稳定性:重型元件靠近 PCB 固定孔,BGA 器件周边 3mm 内不布高器件,背面电容置于焊盘对称中心。
  2. 热管理设计:发热元件(如 QFN 封装 IC)下方设 0.3-0.5mm 热过孔阵列,间距 1mm,通过铜箔连接至底层接地平面。整流桥等功率器件铺设 20×30mm 以上铜面增强散热。配图对比常规与优化后的热过孔布局。
  3. 装配可行性:极性器件方向统一,连接器周边 3mm 禁布 SMD 元件,板边 5mm 内预留工艺边。小元件周围留 3mm 操作空间,避免被高器件包围。

四、布线与验证原则

电源路径加粗并缩短,高频信号走直线减少交叉。接地采用完整平面设计,避免形成电流环路。配图展示错误接地环路与正确星形接地对比。

最后需通过 DRC 检查验证间距、 clearance 等参数,重点测试功率区温升与信号完整性。

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