PCB的排版与布局与元件的定位与安放的原则

在PCB的设计中，首先就是要做好排版和布局的工作。并且，排版和布局工作的好坏直接影响着后续的工作进程。如果排版得当的话，可以避免很多在制造过程中遇到的麻烦。相反，排版和布局不好，会使后续的工作事倍功半。因此，PCB设计工程师对此必须予以高度重视。

在PCB的尺寸上，大的板子可以节约材料，但是因为翘曲和重量等原因使它在生产和运输中都比较困难，需要用特殊的夹具才能进行固定，因此原则上不使用大于23cm x 30cm的板面。此外，所有板子的尺寸应控制在两三种之内，否则在产品更换时调整导轨、重新摆放条形码阅读器位置等会导致较长的停机时间，而且板面尺寸种类少还可以减少波峰焊温度曲线的数量。对于较大的板子，要在中心留出一条为波峰焊时对线路板进行支撑的通路，以防止板子下垂和焊锡溅射，这样有助于使PCB的版面焊接一致。采用拼板技术，能充分发挥自动化生产的优势，但是组成大的PCB的所有子PCB在生产工艺要求上必须一致。在PCB的周围要预留至少6mm的区域，尤其在板边缘有元件时，在板子的周围应提供一些边框，因为生产过程都是通过板边进行抓持的，边上的线路和元件会被波峰焊设备的卡爪或边框传送器损坏。另外，大多数自动装配设备也要求板边至少要预留5mm的区域，以在自动装配设备时用于固定PCB。

尽量在板子的顶面(元件面)进行布线，因为在线路板底面(焊接面)的布线容易受到损坏，不要在靠近板子的边缘的地方布线。对于具有较高引脚数的器件(如接线座或扁平电缆)，应使用椭圆形焊盘，圆形焊盘在波峰焊时容易出现锡桥。定位孔之间应保持一定的距离，并应尽可能使定位孔间距及其与元件之间的距离大一些，并根据插装设备对其尺寸进行标准化和优化处理。为确保定位孔的尺寸在安装时能够满足要求，而电镀时孔的直径难以控制，因此不能对定位孔进行电镀。尽量使定位孔也作为PCB最终产品的安装孔使用，从而减少制作时的钻孔工序。在电路板的废边上应尽量安排测试电路图样，以便于进行工艺控制。在制造过程中，可使用该测试电路图样监测表面的绝缘阻抗、清洁度及可焊性等。在排版设计时需充分考虑PCB的可测性。最好用平面焊盘(无引线)以便在线测试时与引脚能够更好地连接。使PCB的各节点都具有良好的可测试性。

元件的定位与安放的原则：按照一个栅格图样位置以行和列的形式安排元件，所有轴向元件应保持相互平行。这样轴向插装机在插装时就不需要旋转PCB，从而避免因不必要的转动和移动造成插装机插装速度的减缓。对于相似的元件而言，在板面上应尽量以相同的方式排放。设计时要使双列直插封装器件、连接器及其他高引脚数元件的排列方向与过波峰焊的方向垂直，以减少元件引脚之间的锡桥。应充分利用丝印在板面上作记号，例如可以画一个方框用于粘贴条形码，印上一个箭头来表示板子过波峰焊的方向，用虚线描出底面元件轮廓(这样板子只需进行一次丝印即可)等等。为便于PCB的安装，还应将元件名称、值的大小、管脚代号和极性清晰地用丝印标识在版面上，并且要使这些标识在元件插入后仍清楚可见。这些能在PCB的检查和故障排除时提供很大的帮助，使所设计的PCB具有良好的可测试性和可维护性。

元件距离PCB的边缘应至少有1.5mm(最好为3mm)的距离，使线路板更加易于进行传送和波峰焊接，减少对外围元件的损害。当元件高出PCB的板面距离超过2mm时(如发光二极管、大功率电阻器等器件)，在这些元件下面应加上垫片。否则这些元件在传送时会被“压扁”，在使用中也容易受到振动和冲击的影响，不利于产品性能的稳定性。避免在PCB两面均安放元件以节约装配的人工和时间。如果元件必须放在底面，为便于一次完成防焊胶带的遮蔽与剥离操作应使元件与PCB在物理上尽可能的靠近。尽量使元件均匀分布在PCB上，这样有利于降低翘曲，并有助于使其在过波峰焊时热量均匀分布。