Die Grundregeln für PCB-Layout und Verdrahtung

PCB wird auch als gedruckte Leiterplatte bezeichnet. Sie ermöglicht den Anschluss elektronischer Komponenten und die Realisierung von Funktionen und ist eine wichtige Komponente im Stromkreisdesign. Dieser Artikel stellt die Grundregeln für PCB-Layout und -Verdrahtung vor.

Grundregeln für das Komponentenlayout:

1. Das Layout erfolgt nach Schaltungsmodulen. Schaltungen mit gleicher Funktion werden als Modul bezeichnet. Die Komponenten im Schaltungsmodul sollten möglichst zentral angeordnet sein. Digitale und analoge Schaltungen sollten getrennt sein.
2. Innerhalb von 1,27 mm um die Positionierungslöcher und Standardlöcher (Nicht-Installationslöcher) können keine Komponenten, Bauteile oder Schrauben montiert werden. Innerhalb von 3,5 mm (für M2,5) und 4 mm (für M3) um die Installationslöcher können keine Komponenten montiert werden.
3. Vermeiden Sie die Platzierung von Durchkontaktierungen unter Komponenten wie Widerständen, Induktoren (Pads) und Elektrolytkondensatoren, um Kurzschlüsse zwischen den Durchkontaktierungen und den Komponentengehäusen nach dem Wellenlöten zu vermeiden.
4. Der Abstand von der Außenseite der Komponenten zum Rand der Platine sollte 5 mm betragen.
5. Die Außenseite der Lötpads für montierte Komponenten sollte mindestens 2 mm von der Außenseite benachbarter oberflächenmontierter Komponenten entfernt sein.
6. Metallgehäusekomponenten und Metallteile (z. B. Abschirmkästen) dürfen nicht mit anderen Komponenten in Berührung kommen und sich nicht in der Nähe von gedruckten Leitungen oder Lötpads befinden. Der Abstand zwischen ihnen sollte größer als 2 mm sein. Die Abmessungen der Außenseiten von Positionierungslöchern, Befestigungslöchern, elliptischen Löchern und anderen quadratischen Löchern in der Platine sollten größer als 3 mm sein.
7. Wärmeerzeugende Komponenten sollten nicht in der Nähe von Kabeln und wärmeempfindlichen Komponenten liegen. Geräte mit hoher Hitzeentwicklung sollten gleichmäßig verteilt sein.
8. Die Steckdosen sollten um die Leiterplatte herum angeordnet sein, und die Anschlussklemmen der Steckdosen und der zugehörigen Sammelschienen sollten auf derselben Seite liegen. Achten Sie besonders darauf, dass sich die Steckdosen und andere Schweißverbinder nicht zwischen den Verbindern befinden, um das Schweißen dieser Steckdosen, Verbinder sowie die Konstruktion und Verdrahtung der Stromkabel zu erleichtern. Der Abstand zwischen den Steckdosen und Schweißverbindern sollte für ein einfaches Ein- und Ausstecken der Netzstecker berücksichtigt werden.
9. Anordnung anderer Komponenten: Alle IC-Komponenten sollten auf einer Seite ausgerichtet sein, und die Polarität der Komponenten sollte deutlich gekennzeichnet sein. Auf derselben Leiterplatte sollten die Polaritätsmarkierungen nicht mehr als zwei Richtungen aufweisen, und wenn es zwei Richtungen gibt, sollten sie senkrecht zueinander stehen.
10. Die Verdrahtung auf der Platinenoberfläche sollte angemessen dicht und spärlich sein. Wenn der Unterschied zwischen der Dichte zu groß ist, sollte er mit einer Maschenkupferfolie mit einem Raster größer als 8 mil (oder 0,2 mm) gefüllt werden.
11. Die Oberflächenmontagepads dürfen keine Durchgangslöcher aufweisen, um ein Austreten von Lötpaste und damit verbundene Kurzschlüsse zu vermeiden. Wichtige Signalleitungen dürfen nicht durch die Sockelstifte verlaufen.
12. Oberflächenmontierte Komponenten sollten auf einer Seite ausgerichtet sein, mit konsistenten Zeichenrichtungen und Verpackungsrichtungen.
13. Bei Komponenten mit Polarität sollte versucht werden, auf derselben Platine die gleiche Polaritätsmarkierungsrichtung beizubehalten.

Grundlegende Verdrahtungsregeln für Komponenten:

 Bild 1

1. Im Bereich innerhalb von 1 mm vom Rand der Leiterplatte und innerhalb von 1 mm um die Montagelöcher herum ist keine Verkabelung zulässig.

2. Die Stromleitungen sollten so breit wie möglich sein, nicht weniger als 18 mil; die Breite der Signalleitungen sollte nicht weniger als 12 mil betragen; die CPU-Ein-/Ausgangsleitungen sollten nicht weniger als 10 mil (oder 8 mil) betragen; der Leitungsabstand sollte nicht weniger als 10 mil betragen.

3. Die normalen Durchgangslöcher sollten nicht kleiner als 30 mil sein.

4. Für die zweireihige Oberflächenmontage: Das Pad ist 60 mil groß, der Lochdurchmesser beträgt 40 mil; für 1/4W-Widerstände: 51 x 55 mil (0805 Oberflächenmontage); für die Oberflächenmontage ist das Pad 62 mil groß, der Lochdurchmesser beträgt 42 mil; für unpolare Kondensatoren: 51 x 55 mil (0805 Oberflächenmontage); für die Oberflächenmontage ist das Pad 50 mil groß, der Lochdurchmesser beträgt 28 mil.

5. Achten Sie darauf, dass die Strom- und Masseleitungen möglichst strahlend sind und die Signalleitungen keine Schleifenverlegung aufweisen.