本文将介绍PCB电路板布局布线的基本规则，包括元件布局、元件布线规则，以及提高抗干扰能力和电磁兼容性的经验。
元件布局基本规则
1. 按电路模块进行布局
电路模块应根据功能划分，相关电路元件应采用就近集中原则。同时，数字电路和模拟电路应分开布局，避免相互干扰。
2. 定位孔和标准孔规则
在非安装孔周围1.27mm内不得贴装元器件，螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）或4mm（对于M3）内不得贴装元器件。
3. 避免布过孔
卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方应避免布置过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路。
4. 元件外侧距板边距离
元器件的外侧距板边的距离应保持在5mm以内。
5. 确保焊盘间距
贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离应大于2mm，以确保焊接质量。
6. 防止金属碰撞
金属壳体元器件和金属件（屏蔽盒等）不能与其他元器件相碰，不能紧贴印制线、焊盘，其间距应大于2mm。
7. 增加定位孔的距离
定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔等的外侧距板边的尺寸应大于3mm，以便安装和定位。
8. 合理分布发热元件
发热元件不能紧邻导线和热敏元件，高热器件应均衡分布，以防止局部过热和干扰。
9. 合理布置电源插座
电源插座应尽量布置在印制板的四周，电源插座与其相连的汇流条接线端应布置在同侧，以方便连接和插拔。
元件布线规则
1. 合理画定布线区域
距离PCB板边≤1mm的区域内以及安装孔周围1mm内禁止布线。
2. 电源线和信号线宽度
电源线应尽可能宽，不应低于18mil；信号线宽度不应低于12mil；CPU入出线不应低于10mil（或8mil）；线间距不低于10mil。
3. 控制正常过孔
正常过孔的直径不低于30mil。
4. 元件引脚规则
双列直插元件的焊盘直径为60mil，孔径为40mil；1/4W电阻的尺寸为51x55mil（0805表贴），直插时焊盘直径为62mil，孔径为42mil；无极电容的尺寸为51x55mil（0805表贴），直插时焊盘直径为50mil，孔径为28mil。
5. 避免信号回环
信号线应尽量呈放射状，避免出现信号回环，特别是在高频电路中，回环会导致干扰。
如何提高抗干扰能力和电磁兼容性？
1. 注意抗电磁干扰的系统
系统时钟频率特别高、总线周期特别快的系统、含有大功率、大电流驱动电路、含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统特别容易受电磁干扰影响。
2. 采取措施提高抗干扰能力
– 选用低频微控制器
选择外时钟频率较低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。
– 减小信号传输中的畸变
避免信号在印制板上的引线长度过长，以减小信号畸变和噪声。
– 减小信号线间的交叉干扰
信号线间的交叉干扰可通过良好的布线规划、距离维护以及合理的屏蔽来减小。
– 电源噪声控制
电源噪声可以通过合适的滤波器和去耦电容来控制，以防止其传播到电路中。
– 元件布置分区
合理分区元件布置，将模拟信号部分、高速数字电路部分和噪声源部分分开布局，以最小化相互信号耦合。
PCB电路板布局布线是电子产品设计中至关重要的环节。遵循上述基本规则和抗干扰的经验，可以提高电路板的性能，减小电磁干扰，确保电子设备的正常运行。
常见问题
1. 为什么要将数字电路和模拟电路分开布局？
将数字电路和模拟电路分开布局可以避免它们相互干扰，保持信号的纯净性和准确性。
2. 为什么要避免信号回环？
信号回环会导致干扰和噪声，影响电路性能。因此，需要避免信号回环，采取合适的布线措施。
3. 为什么要用大容量的去耦电容？
大容量的去耦电容可以吸收电路开关瞬间的充放电能量，同时对高频噪声有较好的去耦效果。
4. 为什么要将电源线和地线粗化？
粗化电源线和地线可以降低电源和地的电阻，减小电感，提高电路的稳定性和抗干扰能力。
5. 什么是电磁兼容性？
电磁兼容性是指电子设备在电磁环境中正常工作而不产生或受到不必要的电磁干扰的能力。良好的电路布局和设计可以提高电磁兼容性。
