PCB布局
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-29
PCB布局的視頻教程
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面向人群 系列網絡研討會旨在解決來自于以下工程技術人員的需求和面臨的挑戰： 工程經理、電氣/電子設計工程師、SI/PI專家、EMC 工程師、產品工程師、PCB/布局設計師和PCB制造工程師 一.仿真驅動設計:提升電子系統可靠性 內容大綱： 1. 電子系統設計的發展趨勢及面臨挑戰 2. 電子系統設計可靠性驗證必要性 2.
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PCB布局的實例教程
關鍵要點：
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，AGND和PGND需要分離。
? 原則上，升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中的PGND配置在頂層而無需分隔。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，如果分隔PGND而經由過孔在背面連接，則受過孔電阻和電感的影響，損耗和噪聲將會增加。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，多層電路板在內層或背面配置接地層時，需要注意與高頻開關噪聲較多的輸入端和二極管PGND之間的連接。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，頂層PGND與內層PGND的連接，要通過多個過孔連接，以降低阻抗，減少直流損耗。
? 在升壓型DC/DC轉換器的PCB布局中，公共接地或信號接地與PGND的連接要在高頻開關噪聲較少的輸出電容器附近的PGND進行，不可在噪聲較多的輸入端或二極管附近的PGN連接。
—— The End ——
展開 在電子產品設計中，PCB布局布線是重要的一步，PCB布局布線的好壞將直接影響電路的性能。
現在，雖然有很多軟件可以實現PCB自動布局布線。但是隨著信號頻率不斷提升，很多時候，工程師需要了解有關PCB布局布線的基本的原則和技巧，才可以讓自己的設計完美無缺。
下面涵蓋了PCB布局布線的相關基本原理和設計技巧，以問答形式解答了有關PCB布局布線方面的疑難問題。
1、[問] 高頻信號布線時要注意哪些問題？
[答]
信號線的阻抗匹配；
與其他信號線的空間隔離；
對于數字高頻信號，差分線效果會更好。
2、[問] 在布板時，如果線密，過孔就可能要多，當然就會影響板子的電氣性能，請問怎樣提高板子的電氣性能？
[答] 對于低頻信號，過孔不要緊，高頻信號盡量減少過孔。如果線多可以考慮多層板。
3、[問] 是不是板子上加的去耦電容越多越好？
[答] 去耦電容需要在合適的位置加合適的值。例如，在你的模擬器件的供電端口就進加，并且需要用不同的電容值去濾除不同頻率的雜散信號。
4、[問] 一個好的板子它的標準是什么？
[答] 布局合理、功率線功率冗余度足夠、高頻阻抗阻抗、低頻走線簡潔。
5、[問] 通孔和盲孔對信號的差異影響有多大？應用的原則是什么？
[答] 采用盲孔或埋孔是提高多層板密度、減少層數和板面尺寸的有效方法，并大大減少了鍍覆通孔的數量。
但相比較而言，通孔在工藝上好實現，成本較低，所以一般設計中都使用通孔。
展開 在電子產品設計中，PCB布局布線是重要的一步，PCB布局布線的好壞將直接影響電路的性能。
現在，雖然有很多軟件可以實現PCB自動布局布線。但是隨著信號頻率不斷提升，很多時候，工程師需要了解有關PCB布局布線的基本的原則和技巧，才可以讓自己的設計完美無缺。
下面涵蓋了PCB布局布線的相關基本原理和設計技巧，以問答形式解答了有關PCB布局布線方面的疑難問題。
PCB布局布線的相關基本原理和設計技巧
1、[問] 高頻信號布線時要注意哪些問題？
[答 ]
信號線的阻抗匹配；
與其他信號線的空間隔離；
對于數字高頻信號，差分線效果會更好。
2、[問] 在布板時，如果線密，過孔就可能要多，當然就會影響板子的電氣性能，請問怎樣提高板子的電氣性能？
[答] 對于低頻信號，過孔不要緊，高頻信號盡量減少過孔。如果線多可以考慮多層板。
3、[問] 是不是板子上加的去耦電容越多越好？
[答] 去耦電容需要在合適的位置加合適的值。例如，在你的模擬器件的供電端口就進加，并且需要用不同的電容值去濾除不同頻率的雜散信號。
4、[問] 一個好的板子它的標準是什么？
[答] 布局合理、功率線功率冗余度足夠、高頻阻抗阻抗、低頻走線簡潔。
5、[問] 通孔和盲孔對信號的差異影響有多大？應用的原則是什么？
[答] 采用盲孔或埋孔是提高多層板密度、減少層數和板面尺寸的有效方法，并大大減少了鍍覆通孔的數量。
但相比較而言，通孔在工藝上好實現，成本較低，所以一般設計中都使用通孔。
展開 本文以FR-4電介質、厚度 0.0625in的雙層PCB為例，電路板底層接地。工作頻率介于315MHz到915MHz之間的不同頻段，Tx和Rx功率介于-120dBm 至+13dBm之間。表1列出了一些可能出現的PCB布局問題、原因及其影響。
表1.
PCB ESD保護電路布局
3、正確使用VIA
在多層 PCB 中，過孔可以用作帶有寄生電感，減少不必要走線。下圖中，ESD源和受保護IC在同一層，而TVS在另一層，在這里，VIA 作為 L2 工作，導致 ESD 電流在 TVS 和 IC 之間分流，因此必須要避免這種布局。
在這種情況下，盡管 TVS 在其路徑上，但一部分 ESD 電流將流向受保護的 IC。
PCB 最差布局
理想情況下，ESD 源和 TVS 應該放在同一層，如下圖所示。這樣，ESD 電流先流過 TVS 保護引腳，然后再通過 VIA 流向受保護電路。在這種情況下，TVS 直接位于從 ESD 源到受保護電路的路徑上。
用于ESD保護的最佳PCB布局
在這個特殊的 PCB 設計中，ESD 源（USB 連接器）在兩個不同的層上有兩條走線。但是將ESD源和TVS放同一個水平面是不可能的，因此采用了一個可以接受的布局。
這里也可能會遇到一種相反的情況：TVS 和受保護的 IC 位于同一層，但 ESD 源（來自 USB 的兩條走線）位于不同的層。雖然如此，但這樣設計VIA也是正確的，因為TVS 保護引腳會在 ESD 電流流向 IC 之前接收它。
用于ESD保護的VIA布局
如果無法實現理想的布局，可接受的折中方案是按以下方式將 ESD 電流強制流向 TVS：雖然這種布線對于 ESD 保護來說并不完美，但如果沒有其他選擇，也可以采用這個方式。
使用VIAS妥協路由
4、放置ESD 抑制器
選擇與電路電氣特性兼容的 ESD 抑制器后，下一個需要考慮的是放在哪里。放置時應使 IC 在發生 ESD 時接收到盡可能低的電壓浪涌。
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PCB的布局也非常靈活，以滿足各種形狀的要求。特別適用于替代白熾燈和線性型熒光燈。
小型封裝?：SOT23-6L和DFN-6L兩種小型封裝，節省空間，便于PCB布局
電容式觸摸芯片 - GTX301L的應用：
智能家居：支持金屬面板觸控，抗極端溫度與雨水侵蝕
家電控制：如洗衣機、空調的觸摸面板，適配厚玻璃界面
消費電子：便攜設備（遙控器、數碼相機）多媒體設備（數碼相框、家庭影院）按鍵替代
工業領域：適用于需長期運行的設備（如工業控制面板）耐電磁干擾與振動
WT20-1809采用QFN16封裝，將升壓開關MOSFET、電流檢測電路和環路補償網絡集成于芯片內部，簡化PCB設計布局，降低成本，同時，其升壓轉換器采用352kHz的高開關頻率，允許更小尺寸的電感和電容進行濾波，進一步助力設備的小型化，特別適合空間受限的現代消費電子產品。
通過建立精確的3D電磁模型，結合Ansys HFSS進行頻域S參數提取，并利用Ansys Circuit進行時域仿真，優化PCB布局布線方案，提升信號傳輸穩定性。實驗結果表明，基于Ansys的協同仿真方法可有效預測高速信號鏈路的眼圖抖動、上升時間等關鍵指標，降低EMI風險，為大尺寸屏的高速信號設計提供可靠的理論依據和工程實踐指導。
一期一會 | 什么是電源完整性？3個月前
PCB的布局會影響PDN阻抗、電流路徑的電感、以及電源層和信號層走線之間的電容。此外，去耦電容器也會影響阻抗。PDN阻抗在不同頻率范圍內會發生顯著變化。
去耦電容器
去耦電容器，是在穩壓器模塊（VRM）響應不夠快時提供電流的分立器件。因為PDN阻抗會隨著頻率而變化，所以設計人員在PDN中放置多個去耦電容器，以在頻率范圍內保持低阻抗。
如何測量和分析電源完整性？
組件、組件布局及其連接方式。
一期一會 | 什么是信號完整性？4個月前
在將原理圖轉換為PCB布局時，許多布局工具已經使用較早期的AI形式來執行設計規則，以布局跡線。新一代生成式AI工具將顯著提高設計及仿真工具的功能。
例如，當設計師在EDA工具中完成PCB布局修改后，PDMCon可自動執行以下流程：
提取設計變更數據（如層疊結構、過孔參數）；
調用PLM系統的BOM對比接口，生成差異報告；
觸發審批流程（如技術負責人電子簽核）；
將最終數據歸檔至PLM系統，并更新設計歷史記錄；
二、核心功能：全生命周期數據管理的五大能力
PDMCon的核心功能圍繞“數據貫通、流程可控
動態規則庫構建：提供基于設計對象的自定義規則管理模塊，支持將PCB布局規范、DFM（可制造性設計）規則等轉化為可執行腳本。某頭部通信企業通過ERC規則庫，將高速信號完整性檢查項從120項擴展至380項，誤檢率降低至0.3%。
