PCB设计备忘录

在PCB设计过程中，常常有很多细节只有在实践中才能体会到其重要性，本人记性不好，索性把相关的注意点记录下来，也顺便希望能够给读者朋友们一些帮助。

• 接插件以及连接器比较常用的针脚之间间距有2.54mm/2.0mm/1.5mm等等，在画封装的时候记得封装的丝印层要留足空间，有一些接插件是有局部凸起等特点（如下图所示），这些丝印层在安装的时候还是能够起到比较好的效果。

• 贴片（SMD）封装的芯片的焊盘要稍微拉长一些，这样方便焊接。

• 带过孔的焊盘的尺寸一般是：焊盘直径>=过孔直径+18mil，比如过孔的直径如果是0.8mm(约32mil)的话，那么焊盘可以设置成50mil。

• 对于引脚比较多的贴片IC（如MCU，FPGA等） ，可以再丝印层上标注一些引脚号（如5,10,15,20...），在焊接与调试PCB时能方便不少。

• 铜导线线宽与其能流过最大电流大小的关系可以参考AWG规范(American wire gauge)。
• 对于PCB加工时铜箔的厚度一般是按照oz（盎司）单位来度量，一般国内比较常见的有1/2/3oz，对应的铜箔厚度是35/70/105um，一般信号板都是用1oz，电源板用2oz比较多。对于1oz的铜箔厚度，PCB线宽与能流过的电流关系大约是(0.15mm, 0.2A) (0.3mm, 0.8A) (0.4mm 1.10A) (0.5mm, 1.35A) (0.6mm, 1.60A) (0.8mm, 2.00A) (1.00mm, 2.30A)。
• 在电源走线布线过程中，不仅要考虑线宽，也要考虑过孔与其能流过的电流关系，网上应该有不少资料
• 在布线完成以后，如果是在Altium Designer 中可以通过【View】|【Switch To 3D】来预览板子的3D效果图，从而也可以比较直观的看到板子，有时候也能发现不少细节问题。
• 在设计原理图时最好多留出一些Test Point用作Debug，同时对于一些电源信号，可以添加一些LED用作指示灯，这在实际中还是非常有助于调试的。
• 对于一些引出的排等接口，在丝印层（Top Overlay和Bottom Overlay都要）额外标注每一个焊盘对应的信号，方便安装与调试。

• Altium Design默认的原理图检查规则中，对于未连接的引脚，有一部分是不会警告的；另外，对于只有一根连线的引脚（Nets with only one pin），默认也是不会警告的。个人觉得还是把这些检查规则都加上比较好。

 

• 在布线之前最好先按照实际需求设定好检查规则，否则中途再改的话会很麻烦。一般双层低速板布线时，信号走线之间的间距至少10mil，而在铺铜时电源信号与铜皮之间的距离至少是0.4-0.5mm或者20mil，对于低速的数字信号，线宽可以在10mil左右，而电源信号的线宽必须参考AWG规范或者是华为PCB规范。
• 丝印层的字符应该朝着一个方向放置，这样看上去比较美观整齐。
• 在机械孔附近应该尽可能的避免走线，保持一定的距离，否则加工出来的pcb上的阻焊层容易被固定的螺丝磨掉从而暴露出铜线，为了防止这种情况应该在螺帽与pcb板之间加垫片。
• 电阻与电容的外形轮廓最好在丝印层标注出来，比如电阻可以是方形，而电容可以是椭圆形等，从而在焊接调试时可以加以区分。如下图：

 

同时注意过孔的大小，以及流过过孔的电流多大，关于过孔孔径与电流的关系，网上众说纷纭，也有相关的计算软件，目前我参考的是10mil的孔可以流过0.7A的电流，而过孔的焊盘大小请参考《华为PCB设计规范》，目前的工艺来说， 0.2mm的过孔绝对没有问题，可以放心地打。

• 接插件尽量放在边上，同时相同类型的接插件最好保持一样的方向。
• 如果空间放得下，Testpoint可以用黄线框起来，比较醒目
• 对于背部有焊盘的芯片，可以在pcb板的另一层开较大的孔，从而让焊锡灌进去。
• 对地过孔并不是越多越好，过孔本身会有寄生电容与寄生电感等参数，会影响高速信号，对于低速信号，个人的经验是打过孔来增加上下两层地平面的导通性，依据这个原则去打孔。
• 画板子前一定要画准确机械尺寸，否则等到后来发现机械尺寸有偏差再调节的时候就为时已晚了，同时注意板子的方向，注意与磨具对照，不要正好全部都搞反了方向，并且注意板子上下两侧的高度要求，不要超过磨具所能容纳的范围。
• 布线的时候尽量以能够割线作为标准来布线，比如下面两组布线风格中，左边的就比较合适：

• pad和via的区别在于pad周围会有一层焊接层，而via周围是没有焊接层，因此对于大的机械孔，通常都是用pad来打的，这样整个电路板的0电平就和固定的螺帽等金属保持等电位。
• 模拟电路以及电源部分铺地的时候注意铺地间距大一些，最好保持在0.5mm以上。
• 丝印层的字符大小一般保持在高1mm，宽0.2mm，并且注意不要大于封装的尺寸，否则不好看
• 一些较大的元件，如功率电感丝印层要预留足够的空间放置，尤其不要太靠近接插件之类的地方，有可能会两者太拥挤甚至二者只能容纳一者！
• 间距为2.54的接插件，过孔直径至少要36mil，而外面焊盘的直径至少要60mil。间距为2.0的接插件，过孔直径最好接近2.54的接插件。间距为1.5的接插件，过孔直径至少24mil，外面焊盘直径至少40mil。
• 元器件摆放的时候尽量按照一个方向排版，这样也方便丝印层的标注以及焊接与调试。