一塊好的電路板,，除了實(shí)現(xiàn)電路原理功能之外,，還要考慮 EMI、EMC,、ESD（靜電釋放）,、信號(hào)完整性等電氣特性，也要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu),、大功耗芯片的散熱問題,，在此基礎(chǔ)上再考慮電路板的美觀問題，就像進(jìn)行藝術(shù)雕刻一樣,，對(duì)其每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行斟酌,。
常見 PCB 布局約束原則
在對(duì) PCB 元件布局時(shí)經(jīng)常會(huì)有以下幾個(gè)方面的考慮。
?。?）PCB 板形與整機(jī)是否匹配,？
（2）元件之間的間距是否合理,？有無水平上或高度上的沖突,？
（3）PCB 是否需要拼版,？是否預(yù)留工藝邊？是否預(yù)留安裝孔,？如何排列定位孔,？
（4）如何進(jìn)行電源模塊的放置及散熱,？
?。?）需要經(jīng)常更換的元件放置位置是否方便替換？可調(diào)元件是否方便調(diào)節(jié)？
?。?）熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否考慮距離,？
（7）整板 EMC 性能如何,？如何布局能有效增強(qiáng)抗干擾能力,？
對(duì)于元件和元件之間的間距問題，基于不同封裝的距離要求不同和 Altium Designer 自身的特點(diǎn),，如果通過規(guī)則設(shè)置來進(jìn)行約束,，設(shè)置太過復(fù)雜，較難實(shí)現(xiàn),。一般是在機(jī)械層上畫線來標(biāo)出元件的外圍尺寸,，如圖 9-1 所示，這樣當(dāng)其他元件靠近時(shí),，就大概知道其間距了,。這對(duì)于初學(xué)者非常實(shí)用，也能使初學(xué)者養(yǎng)成良好的 PCB 設(shè)計(jì)習(xí)慣,。
圖 9-1 機(jī)械輔助線
通過以上的考慮分析,，可以對(duì)常見 PCB 布局約束原則進(jìn)行如下分類。
元件排列原則
?。?）在通常條件下,，所有的元件均應(yīng)布置在 PCB 的同一面上，只有在頂層元件過密時(shí),，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的元件（如貼片電阻,、貼片電容、貼片 IC 等）放在底層,。
?。?）在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列,，以求整齊,、美觀。一般情況下不允許元件重疊,，元件排列要緊湊,，輸入元件和輸出元件盡量分開遠(yuǎn)離，不要出現(xiàn)交叉,。
?。?）某些元件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電壓，應(yīng)加大它們的距離,，以免因放電,、擊穿而引起意外短路,，布局時(shí)盡可能地注意這些信號(hào)的布局空間。
?。?）帶高電壓的元件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方,。
（5）位于板邊緣的元件,，應(yīng)該盡量做到離板邊緣有兩個(gè)板厚的距離,。
（6）元件在整個(gè)板面上應(yīng)分布均勻,，不要這一塊區(qū)域密,，另一塊區(qū)域疏松，提高產(chǎn)品的可靠性,。
按照信號(hào)走向布局原則
?。?）放置固定元件之后，按照信號(hào)的流向逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置,，以每個(gè)功能電路的核心元件為中心,，圍繞它進(jìn)行局部布局。
?。?）元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通,，使信號(hào)盡可能保持一致的方向。在多數(shù)情況下,，信號(hào)的流向安排為從左到右或從上到下,，與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入,、輸出接插件或連接器的地方,。
防止電磁干擾
圖 9-2 電感與電感垂直 90°進(jìn)行布局
（1）對(duì)于輻射電磁場(chǎng)較強(qiáng)的元件及對(duì)電磁感應(yīng)較靈敏的元件,，應(yīng)加大它們相互之間的距離,，或考慮添加屏蔽罩加以屏蔽。
?。?）盡量避免高,、低電壓元件相互混雜及強(qiáng)、弱信號(hào)的元件交錯(cuò)在一起,。
?。?）對(duì)于會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的元件，如變壓器,、揚(yáng)聲器,、電感等，布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線對(duì)印制導(dǎo)線的切割,，相鄰元件磁場(chǎng)方向應(yīng)相互垂直，減少彼此之間的耦合。圖 9-2 所示為電感與電感垂直 90°進(jìn)行布局,。
?。?）對(duì)干擾源或易受干擾的模塊進(jìn)行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)有良好的接地,。屏蔽罩的規(guī)劃如圖 9-3 所示,。
抑制熱干擾
（1）對(duì)于發(fā)熱元件,，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置,，必要時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度,，減小對(duì)鄰近元件的影響,，如圖 9-4 所示。
?。?）一些功耗大的集成塊,、大功率管、電阻等,，要布置在容易散熱的地方,，并與其他元件隔開一定距離。
圖 9-3 屏蔽罩的規(guī)劃
圖 9-4 布局的散熱考慮
?。?）熱敏元件應(yīng)緊貼被測(cè)元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域,，以免受到其他發(fā)熱功當(dāng)量元件的影響，引起誤動(dòng)作,。
?。?）雙面放置元件時(shí)，底層一般不放置發(fā)熱元件,。
可調(diào)元件布局原則
對(duì)于電位器,、可變電容器、可調(diào)電感線圈,、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局,，應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求：若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng),；若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié),，則應(yīng)放置在 PCB 上便于調(diào)節(jié)的地方。