PCB设计实用注意事项¶
在进行电路板（PCB）设计时，除了功能实现外，稳定性、抗干扰能力、可制造性以及后期维护的便利性同样重要。本文总结了在实际项目中容易被忽视但至关重要的设计细节，适用于初学者快速避坑，也适合有经验的工程师查漏补缺。
一、高频与时钟电路处理¶
- 晶振布局与走线
- 晶振应尽量靠近主控芯片的对应引脚，减少走线长度和寄生参数。
- 晶振走线应先连接负载电容，再连接至芯片引脚（即：晶振 → 电容 → 芯片），避免信号反射和噪声耦合。
- 对两脚无源晶振，建议在其周围做包地处理：用GND走线或铜皮包围，并通过多个过孔连接到地平面，同时在晶振区域设置禁止布线区（Keep-Out），避免其他信号线穿越。
- 晶振走线尽量等长、对称，可视为“类差分”走线处理，提升信号完整性。
- 禁止将晶振放置在PCB边缘，以免受到外部电磁干扰或机械应力影响频率稳定性。
- 四脚有源晶振通常内部已集成电路，无需外部包地，但其封装下方禁止走线或打过孔，防止干扰内部振荡电路。
二、电源与去耦设计¶
-
去耦电容靠近芯片
- 每个IC（尤其是数字IC、MCU、高速芯片）的VCC引脚附近都应放置去耦电容（通常0.1μF + 10μF组合）。
- 多个芯片应各自配备独立的去耦电容，避免共用导致电源噪声耦合。
- 电源路径应遵循：电源 → 电容 → 芯片引脚，确保高频噪声被电容就近滤除。
-
电源线布线规范
- 电源走线应加粗，通常为信号线宽度的1.5~2倍，降低阻抗和压降。
- 严禁电源线从元件两个焊盘中间穿过（如电阻、电容下方），这会增加制造难度并可能引发焊接桥接。
- 大电流路径（如继电器驱动、电机驱动）需特别加宽，并考虑使用铺铜或双层走线增强载流能力。
三、布局与模块化¶
-
模块化布局原则
- 按功能划分子模块（如电源、主控、通信、传感器、输出驱动等），模块内元件紧凑，模块间留有清晰界限。
- 高速信号、模拟信号、数字信号应分区布局，避免交叉干扰。
-
接地与过孔处理
- 所有元件的GND引脚附近应放置过孔，就近连接到完整的地平面，降低接地阻抗。
- 对于敏感模拟电路或高速数字电路，建议采用单点接地或分割地平面+桥接策略，避免地环路噪声。
四、天线与射频设计（如适用）¶
- 天线区域处理
- 天线正下方及周围区域禁止铺铜（包括顶层、底层和内层），必要时在PCB上挖空或开槽。
- 天线走线应远离数字信号、电源线，且避免90°直角转弯，建议使用弧形或45°拐角。
五、元件使用与连接细节¶
-
LED使用注意
- 不同颜色（即不同正向压降）的LED不可直接并联，否则会导致亮度不均甚至损坏。应各自串联限流电阻。
-
继电器处理
- 继电器下方禁止铺铜（防止线圈磁场干扰或散热不良）。
- 继电器的输出触点走线需加粗，特别是控制大电流负载时。
-
未使用引脚处理
- 芯片未使用的I/O或电源引脚应在原理图和PCB中标注为NC（No Connect），避免误接或悬空引入干扰。
六、丝印与制造工艺¶
-
丝印规范
- 所有关键元件（如IC、接口、测试点）应有清晰丝印标识，包括编号、方向、功能提示。
- 丝印不得被焊盘、过孔或阻焊开窗覆盖，否则影响装配和维修识别。
- 建议在板边添加版本号、日期、设计者等信息，便于版本管理。
-
走线与美观性
- 走线尽量横平竖直，保持整齐美观，也有利于自动布线和DRC检查。
- 拐角避免使用90°直角，推荐使用45°或圆弧拐角，减少高频信号反射和制造应力集中。
评论