PCB布局布线的10条规则

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PCB布局布线的10条规则

一、元器件布局规则

遵循"先大后小，先难后易"原则，重要电路及核心元件优先布局，参考原理框图，依据信号流向安排主要元件。布局需便于调试与维修，避免小元件被大元件包围，需调试的元件周围应有足够的空间。相同结构电路采用对称布局，均匀分布，重心平衡，美观。同类型插装元件沿一个方向放置，便于生产检验，发热元件均匀分布，避免与敏感器件靠近。

布局需满足短连线、关键信号线最短，高电压与低电压信号分开，模拟与数字信号分开，高频与低频信号分开，高频元件间隔充分。去偶电容靠近IC电源管脚，与电源、地间形成的回路最短。使用同电源器件尽量集中，方便电源分隔。

二、布线规则

1. 布线优先次序：关键信号线（模拟小信号、高速信号、时钟信号、同步信号）优先，密度高的器件优先。

注意：提供专门布线层给时钟信号、高频信号、敏感信号，减小回路面积，必要时采取手工布线、屏蔽、加大间距等方法，保证信号质量。避免电源层和地层间的敏感信号布置，有阻抗控制要求的网络按线长线宽要求布线。

2. 走线方式：时钟线尽量避免过孔，减少与其他信号线并行，远离电源部分。直角走线影响信号传输，拐角减缓上升时间，阻抗不连续造成信号反射，直角尖端产生EMI。差分走线抗干扰能力强，能有效抑制EMI，时序定位精确。蛇形线调节延时，满足系统时序设计要求。

3. 布线规则：相邻层走线方向成正交结构，避免同一层不同信号线方向一致，减少层间窜扰。成对差分信号线平行走线，尽量少打孔，打孔时两线一同，做到阻抗匹配。相同属性的一组总线尽量并排，等长，从贴片焊盘引出的过孔应远离焊盘。

三、布线常用规则

1. 走线方向控制规则：相邻层走线方向成正交结构，避免信号线在同一层方向一致。信号速率高时，使用用地平面隔离各层，用地信号线隔离各信号线。

2. 走线开环检查规则：不允许一端浮空的布线，防止产生天线效应，减少干扰辐射和接受，避免不可预知结果。

3. 阻抗匹配检查规则：同一网络的布线宽度应一致，避免线宽变化引起线路特性阻抗不均匀。在某些条件下，如接插件引出线、BGA封装的引出线，可能无法避免线宽变化，应尽量减少中间不一致部分的有效长度。

4. 走线长度控制规则：短线规则，减少走线长度，降低干扰问题，重要信号线应靠近器件。驱动多个器件时，选择合适网络拓扑结构。

5. 倒角规则：避免锐角和直角产生不必要的辐射，同时提高工艺性能。

6. 器件去耦规则：在印制版上增加去耦电容，滤除电源干扰信号，保证电源稳定。在多层板中，去耦电容布局和电源布线方式影响系统稳定性，有时甚至决定设计成败。双层板设计中，电流先经过滤波电容滤波再供器件使用。

7. 器件布局分区/分层规则：防止不同工作频率模块之间的干扰，缩短高频部分布线长度。混合电路可将模拟与数字电路分别布置在印制板两面，使用不同层布线，中间用地层隔离。

8. 地线回路规则：减小信号线与其回路构成的环面积，减小对外辐射和接收干扰。

9. 电源与地线层完整性规则：防止孔在电源和地层挖空区域相互连接，破坏平面层完整性，增大信号线在地层回路面积。

10. 3W规则：保证线间距足够大，线中心间距不少于3倍线宽，电场不互相干扰。

11. 屏蔽保护：减小信号回路面积，多用于重要信号，如时钟信号、同步信号。对于特别重要、频率特别高的信号，采用铜轴电缆屏蔽结构设计。

12. 走线终结网络规则：高速数字电路中，PCB布线延迟时间大于信号上升时间（或下降时间）的1/4时，采用始端串联匹配或终端并联匹配，根据网络连接方式和布线拓扑结构选择匹配方法。

13. 走线闭环检查规则：防止信号线在不同层间形成自环，减少辐射干扰。

14. 走线分枝长度控制规则：控制分枝长度，一般要求传输延迟时间小于信号上升时间（或下降时间）的1/20。

15. 走线谐振规则：针对高频信号设计，布线长度不得与其波长成整数倍关系，避免谐振现象。

16. 孤立铜区控制规则：避免孤立铜区产生不可预知问题，将孤立铜区与信号连接，通常接地或删除。PCB厂家在板的空置部分增加铜箔，以方便加工，防止板翘曲。

17. 重叠电源与地线层规则：避免不同电源层空间重叠，减少电源间干扰，特别是电压相差大的电源，中间可考虑隔地层。