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PCB电路设计学习4

七、PCB图布局

• 创建一个95*95mm的板框层正方形画线
• 点击设计，更新转换原理图，应用修改，生成PCB元件
  
  
• 在设计中可以查看设计规则，元件之间留出走线的间距不能低于设计规则中走线的间距
  
• 按照心形完成元件布局
  
• 增加四个角的打孔
  

八、PCB图布线

• 选中顶层，点击单路布线
  
• 完成发光二极管和晶振的布线
  
• 锁定DIP40的位置，就不会被轻易拖动干扰布线
  
• 交换原理图引脚位置并完成布线，方面布线
  
• 修改Typec位置的原理图并完成布线
  
• 修改设计规则，增加1mm线宽，方便外部LED5V供电
  
  
• 修改Typec部分违反规则的问题，完成大部分布线
  
• 选择填充区域，改为铺铜区域，顶层和底层完成铺铜
  
• 在空白处进行打孔，保证顶层和底层的良好导通；尤其是晶体振荡器和电源附近，容易有干扰，要多打一些过孔。
  
• 增加泪滴，提高焊点接触良好性，然后选择顶层和底层重新铺铜
  
• 点击检查DRC，确保没有问题，点击3D可以查看3D视图，完成PCB布线
  

过孔的位置选择

一、过孔选择：匹配需求+兼顾工艺成本

1. 类型选择：按层间连接需求定

   • 通孔：贯穿全板，工艺简单、成本低、载流/散热好，适合低密度板（如工业控制板）、功率回路，但占用双面板空间，高频信号寄生干扰大。
   • 盲孔：从表面到中间层，不占对面空间，高频信号完整性优，适合高密度板（如手机主板），但工艺复杂、成本高，深度需≤板厚1/3。
   • 埋孔：隐藏于内层，极致省空间、无表面干扰，适合超高密度板（如穿戴设备），工艺最复杂、成本最高，维修困难。

2. 核心参数：依电气/工艺定规格

   1. 尺寸：孔径需匹配载流（1A≥0.3mm，2A≥0.5mm）和板厚（孔径与板厚比≤1:10，防钻孔断针）；焊盘直径通常为孔径+0.4mm，边缘距孔壁≥0.15mm（符合IPC规范）。
   2. 材料：孔壁常规镀铜（≥25μm），高频/高可靠性场景镀镍镀金；多数过孔覆阻焊层防短路，需焊接固定的过孔开窗。
   3. 电气性能：高频/高速信号（如DDR4）选小孔径（≤0.2mm），减少寄生参数，每10mm内过孔不超1个；模拟信号过孔远离数字信号过孔，防干扰。

二、位置设计：避害+增效

1. 电气性能：防干扰保信号/电源稳定

   • 高频/高速信号：避开信号拐点、差分对中间，过孔成对布局（差分信号），距器件引脚≥0.5mm，防阻抗突变。
   • 接地：单点接地过孔近器件GND引脚（≤0.3mm），高频地平面每5-10mm布一个接地过孔，模拟地与数字地过孔分开，仅单点连接。
   • 电源：电源过孔近IC的VCC引脚，大电流回路用4-8个0.4mm过孔并联，避免与地过孔交叉。

2. 机械可靠性：防应力损坏

   • 距板边≥1.5mm（或板厚1倍），防切割损伤、开裂；距插件器件引脚≥1mm，距贴片器件本体≥0.2mm，避焊接短路、焊盘脱落。
   • 避开PCB弯折区、螺丝固定孔周围，柔性PCB弯折处不布过孔或用椭圆形过孔。

3. 工艺兼容性：降不良率

   • 同层过孔间距≥0.3mm（机械钻）/0.2mm（激光钻），不同层过孔错开；距丝印≥0.1mm、距阻焊开窗器件焊盘≥0.2mm，防焊接不良。
   • 过孔需连铜箔，避“孤岛过孔”导致蚀刻脱落。

4. 散热需求：辅助功率器件

   • 功率器件（如MOS管）下方布热过孔，孔径0.3-0.5mm，1W器件需4-6个，直接连大面积铜箔；高频功率场景热过孔周围布接地过孔，防干扰。

附学习参考网址

1. 手把手教你PCB电路设计！立创EDA画板子真不难！附课件资料！
2. PCB设计中的过孔放置技巧与注意事项

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