PCB · HE-PCB

PCB 设计

线是信号的去路,平面才是回路。先定叠层和结构,再放器件,最后拉线。多数 SI/EMC 问题出在回流被切断。

01

叠层

四层板是默认起点。地平面尽量完整。

02

结构约束

板框、安装孔、限高、连接器朝向先锁。

03

布局顺序

结构 → 电源 → 接口 → MCU → 其余。

04

回流路径

电流走阻抗最低的回路,不是“回到芯片”。

05

电源与 PDN

短环路、够铜、去耦落地。

06

去耦落地

电容-过孔-平面,路径要短。

07

差分与高速

等长、等距、同参考,换层补回流过孔。

08

时钟与晶振

短、近芯片、远离开关电感和天线。

09

过孔与铜

过孔有电感。大电流靠铜宽和过孔阵列。

10

丝印阻焊

极性、位号、阻焊桥,不要进焊盘。

11

DRC

按厂家能力设规则,不要第一次就 3/3 mil。

12

Gerber 出货

叠层、钢网、BOM、坐标,版本一起升。

PCB-01 · STACKUP

叠层先定

两层板适合低速、大间距、预算极紧。四层是默认起点,六层以上给密集 BGA 和阻抗控制。

L1 SIGNAL L2 GND L3 POWER L4 SIGNAL
STACK · 四层常用安排
常见用途
L1器件、短走线、时钟、差分
L2完整地平面
L3电源平面,或电源 + 少量走线
L4次要走线、连接器引出

不要轻易把地平面割成孤岛。模拟地优先单点或磁珠,不要开一条缝让高速线跨过去。

PCB-02 · MECH

结构约束

板框来自结构,不是布线布完再裁。连接器、按键、指示灯、天线净空、散热开孔都要先锁。

  • 安装孔:是否金属化、与地如何连接、螺丝垫片直径。
  • 限高:电解电容、插座、屏蔽罩。
  • 工艺边、定位孔、拼板缝不要压高件。DFM →
PCB-03 · PLACE

布局顺序

  1. 结构:安装孔、连接器、按键、灯、高度限制
  2. 电源模块与大电流路径
  3. 晶振、复位、USB/以太网等接口保护
  4. MCU 与去耦电容(电容贴电源引脚旁)
  5. 其余功能电路
先把“不能动”的放完,再优化能移动的。反过来会把电源环路和晶振拆散。
PCB-04 · RETURN

回流路径

电流不会“回到电源芯片”,而是走阻抗最低的回路。参考平面被分割、换层没有回流过孔、连接器下方地缺口,都会把环路突然放大。

SIGNAL GND PLANE SLOT
回流被开槽切断时,电流绕行,环路变大
高速线换层时,旁边补回流过孔。跨分割平面等于把天线画进 PCB。
PCB-05 · PDN

电源与 PDN

电源完整性是给芯片一个低阻抗的能量来源。铜皮、过孔数量、平面和去耦一起构成 PDN。

  • 开关节点(SW)铜皮够电流,面积不要无谓变大。
  • 输入电容、续流回路最短。
  • 功率地与信号地在转换器附近汇合。

电源设计 → · EMC →

PCB-06 · DECAP

去耦落地

原理图画了电容,布局才决定它有没有用。高频路径:芯片焊盘 → 过孔 → 平面 → 电容过孔 → 电容。

  • 0.1 µF 紧贴电源引脚,优先同侧。
  • 过孔打在焊盘旁或盘中(按封装和钢网)。
  • 不要把所有去耦排成一排“很整齐”却离引脚 15 mm。
PCB-07 · DIFF

差分与高速

  • 等长、等距、同一参考平面。过孔和连接器处允许短暂失配,但要对称。
  • 阻抗按叠层和线宽线距计算,不要只靠“抄 0.2 mm”。
  • 换层必须成对过孔,并补回流过孔。
  • 3W 经验可降近端串扰,但不是高速设计的全部。
PCB-08 · CLOCK

时钟与晶振

晶振尽量靠近芯片,负载电容地回流短,远离开关电感、继电器和天线。时钟线短、远离板边、周围有地。

不要用直角当装饰。边沿越快,谐波越多。晶振电路 →

PCB-09 · VIA

过孔与铜

过孔有电感和回流不连续性。电源去耦的高频路径应尽量短。热焊盘用过孔阵列把热送到内层或背面。

  • 大电流:线宽或铺铜 + 多过孔并联,按温升估,不要单孔硬扛。
  • 过孔盖油或塞孔,避免 QFN 中心垫把焊料抽走。
  • 板边过孔、测试点、定位孔按厂家最小环宽。
PCB-10 · SILK

丝印与阻焊

  • 极性、Pin 1、位号可读;丝印不要进焊盘。
  • 细间距需要阻焊桥,减少连锡。
  • 版本号、板名印在铜或丝印上,改板能对上实物。
PCB-11 · DRC

DRC

规则按你选择的厂家能力表来:最小线宽线距、过孔、铜到板边、阻抗。打样用宽松规则,量产再挑战极限。

DRC 清零后仍要人看:连接器方位、安装孔、差分是否跨分割、晶振周围。

PCB-12 · GERBER

Gerber 出货

Gerber、钻孔、叠层与阻抗说明、BOM、CPL/坐标、钢网、装配图、README。表面处理、板厚、颜色、是否沉金写清楚。

版本一旦改动,所有文件一起升版。避免 Gerber 是 B、BOM 还是 A。

相关:可制造性 · 原理图设计