元器件布局目錄自動(dòng)布局手動(dòng)布局PCB布局注意事項(xiàng)裝入網(wǎng)絡(luò)表和元器件封裝后，用戶需要將元器件封裝放入工作區(qū)，這就是對元器件封裝進(jìn)行布局。在PCB設(shè)計(jì)中，布局是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。布局的好壞將直接影響布線的效果，因此可以說，合理的布局是PCB設(shè)計(jì)成功的第一步。布局的方式分為兩種，即自動(dòng)布局和手動(dòng)布局。自動(dòng)布局是指設(shè)計(jì)人員布局前先設(shè)定好設(shè)計(jì)規(guī)則，系統(tǒng)自動(dòng)在PCB上進(jìn)行元器件布局的方法。這種方法效率較高，布局結(jié)構(gòu)比較優(yōu)化，但缺乏一定的布局合理性，所以在自動(dòng)布局完成后，需要進(jìn)行一定的手動(dòng)調(diào)整，以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。手動(dòng)布局是指設(shè)計(jì)人員手動(dòng)在PCB上進(jìn)行元器件布局的方法，包括移動(dòng)、排列元器件等。這種布局結(jié)果一般比較合理且實(shí)用，但效率比較低，完成一塊PCB布局的時(shí)間比較長。所以，實(shí)際中一般采用這兩種方法相結(jié)合的方式進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)。概述自動(dòng)布局自動(dòng)布局是在滿足布局的設(shè)計(jì)規(guī)則下進(jìn)行符合條件的自動(dòng)布局，因此在進(jìn)行自動(dòng)布局之前，設(shè)計(jì)者需要對布局規(guī)則進(jìn)行設(shè)置。合理的自動(dòng)布局規(guī)則，可以使自動(dòng)布局結(jié)果更能符合設(shè)計(jì)要求。自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置

在PCB編輯環(huán)境中，執(zhí)行【設(shè)計(jì)】→【規(guī)則】菜單命令，即可打開【PCB規(guī)則及約束編輯器】對話框，如圖7-1。在窗口的左側(cè)列表框中，列出了系統(tǒng)所提供的10類設(shè)計(jì)規(guī)則，分別是【Electrical】（電氣規(guī)則）、【Routing】（布線規(guī)則）、【SMT】（貼片式元器件規(guī)則）、【Mask】（屏蔽層規(guī)則）、【Plane】（內(nèi)層規(guī)則）、【Testpoint】（測試點(diǎn)規(guī)則）、【Manufacturing】（制板規(guī)則）、【HighSpeed】（高頻電路規(guī)則）、【Placement】（布局規(guī)則）、【SignalIntegrity】（信號分析規(guī)則）。這里需要進(jìn)行設(shè)置的規(guī)則是【Placement】（布局規(guī)則）。單擊布局規(guī)則前面的擴(kuò)展按鈕，可以看到布局規(guī)則包含了6項(xiàng)子規(guī)則，如圖7-2所示。圖7-1【PCB規(guī)則及約束編輯器】對話框自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置

這里需要進(jìn)行設(shè)置的規(guī)則是【Placement】（布局規(guī)則）。單擊布局規(guī)則前面的擴(kuò)展按鈕，可以看到布局規(guī)則包含了6項(xiàng)子規(guī)則，如圖7-2所示。圖7-2布局子規(guī)則自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置

【RoomDefinition】子規(guī)則：主要是用來設(shè)置空間的尺寸，以及它在PCB中所在的工作層面。單擊【新規(guī)則】按鈕，左側(cè)列表框中【RoomDefinition】下會(huì)新增一個(gè)【RoomDefinition】子規(guī)則，則【PCB規(guī)則及約束編輯器】對話框右側(cè)如圖7-3所示。子規(guī)則界面分為兩個(gè)部分，上部分主要用于設(shè)置該規(guī)則的具體名稱及適用范圍。其中，第一行有三個(gè)文本框，其功能是對子規(guī)則的命名及填寫子規(guī)則描述信息，【CustomQuery】下拉按鈕中包含6個(gè)下拉菜單項(xiàng)，供用戶選擇設(shè)置規(guī)則匹配對象的范圍。

圖7-3

【PCB規(guī)則及約束編輯器】對話框自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置

子規(guī)則界面分為兩個(gè)部分，上部分主要用于設(shè)置該規(guī)則的具體名稱及適用范圍。其中，第一行有三個(gè)文本框，其功能是對子規(guī)則的命名及填寫子規(guī)則描述信息，【CustomQuery】下拉按鈕中包含6個(gè)下拉菜單項(xiàng)，供用戶選擇設(shè)置規(guī)則匹配對象的范圍，下拉列表如圖7-4所示。下部分主要用于設(shè)置規(guī)則的具體約束特性。需要設(shè)置的有如下幾項(xiàng)?！綬oom鎖定】：選中該復(fù)選框后，用戶不能再重新定義空間，同時(shí)在進(jìn)行布局時(shí)該空間也不能再被拖動(dòng)?！驹骷i定】：選中該復(fù)選框后，在進(jìn)行布局時(shí)，不能再移動(dòng)空間中元器件封裝的位置和編輯它們的狀態(tài)。最下方是兩個(gè)下拉按鈕，用于設(shè)置空間所在工作層及元器件所在位置。圖7-4

下拉列表自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置

【ComponentClearance】子規(guī)則：用來設(shè)置自動(dòng)布局時(shí)元器件封裝之間的安全距離。單擊【ComponentClearance】子規(guī)則前面的擴(kuò)展按鈕，展開【ComponentClearance】子規(guī)則，單擊該規(guī)則可在【PCB規(guī)則及約束編輯器】對話框的右側(cè)打開如圖7-5所示的對話框。

在【約束】選項(xiàng)區(qū)域內(nèi)的【垂直間距模式】欄內(nèi)提供了兩種對該項(xiàng)規(guī)則進(jìn)行檢查的模式分別為【無限】和【指定】檢查模式。

【無限】：以元器件的外形尺寸為依據(jù)?！局付ā浚阂栽骷倔w圖元為依據(jù)，忽略其他圖元。圖7-5ComponentClearance子規(guī)則設(shè)置對話框自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置

【ComponentOrientations】子規(guī)則：用于設(shè)置元器件封裝在PCB上的放置方向。右擊【ComponentOrientations】子規(guī)則，執(zhí)行【新規(guī)則】菜單命令。單擊新建的ComponentOrientations子規(guī)則即可打開設(shè)置對話框，如圖7-6所示?！炯s束】區(qū)域內(nèi)提供了五種允許元器件旋轉(zhuǎn)角度的復(fù)選框?！?度】：表示元器件封裝放置時(shí)不用旋轉(zhuǎn)?！?0度】：表示元器件封裝放置時(shí)可以旋轉(zhuǎn)90?！?80度】：，表示元器件封裝放置時(shí)可以旋轉(zhuǎn)180?！?70度】：表示元器件封裝放置時(shí)可以旋轉(zhuǎn)270。【所有方位】：表示元器件封裝放置時(shí)可以旋轉(zhuǎn)任意角度。當(dāng)該復(fù)選框被圖7-6ComponentOrientations子規(guī)則設(shè)置對話框自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置

【PermittedLayers】子規(guī)則：主要用于設(shè)置PCB上允許元器件封裝所放置的工作層。執(zhí)行【新規(guī)則】命令，新建一個(gè)【PermittedLayers】子規(guī)則，單擊新建的規(guī)則即可打開設(shè)置對話框，如圖7-7所示。

該規(guī)則的【約束】區(qū)域內(nèi)，提供了兩個(gè)工作層選項(xiàng)允許放置元器件封裝，即【頂層】和【底層】。一般過孔式元器件封裝都放置在PCB的頂層，而貼片式元器件封裝即可以放置在頂層也可以放置在底層。若要求某一面不能放置元器件封裝，則可以通過該設(shè)置實(shí)現(xiàn)這一要求。圖7-7PermittedLayers子規(guī)則設(shè)置對話框自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置【NetstoIgnore】子規(guī)則：用于設(shè)置在采用【成群的放置項(xiàng)】方式執(zhí)行元器件自動(dòng)布局時(shí)可以忽略的一些網(wǎng)絡(luò)，在一定程度上提高了自動(dòng)布局的質(zhì)量和效率。

執(zhí)行菜單命令【新規(guī)則】，新建一個(gè)NetsToIgnore子規(guī)則，單擊新建的規(guī)則，打開設(shè)置對話框，如圖7-8所示。

該規(guī)則的約束條件是通過對上面的規(guī)則匹配對象適用范圍的設(shè)置來完成的，選出要忽略的網(wǎng)絡(luò)名稱即可。圖7-8NetsToIgnore子規(guī)則設(shè)置對話框自動(dòng)布局布局規(guī)則設(shè)置【Height】子規(guī)則用于設(shè)置元器件封裝的高度范圍。單擊Height子規(guī)則前面的加號，則會(huì)展開一個(gè)Height子規(guī)則，單擊該規(guī)則可在【PCB規(guī)則及約束編輯器】對話框的右邊打開如圖7-9所示的對話框。

在【約束】區(qū)域內(nèi)可以對元器件封裝的最小、最大及優(yōu)選高度進(jìn)行設(shè)置。圖7-9Height子規(guī)則設(shè)置對話框自動(dòng)布局自動(dòng)布局操作步驟（1）對自動(dòng)布局規(guī)則進(jìn)行設(shè)置；

（2）打開已導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)和元器件封裝的PCB文件，選中Room，將其移動(dòng)到PCB內(nèi)部；（3）選中所有元器件，執(zhí)行【工具】→【器件擺放】→【在矩形區(qū)域內(nèi)排列】命令；

（4）調(diào)節(jié)Room區(qū)域，使所有元器件都在Room區(qū)域內(nèi)。

此時(shí)元器件自動(dòng)布局，如圖7-10所示。圖7-10完成矩形區(qū)域內(nèi)布局手動(dòng)布局手動(dòng)布局

（1）執(zhí)行【視圖】→【面板】→【Properties】命令，在打開的對話框中設(shè)置合適的參數(shù)

（2）使用快捷鍵【V】和【D】，使整個(gè)PCB和所有元器件顯示在編輯區(qū)中

（3）拖動(dòng)元器件到合適的位置

（4）完成所有元器件的放置

（5）調(diào)整元器件封裝的位置，盡量對齊

（6）消除交叉線

（7）對某些元器件的標(biāo)注進(jìn)行調(diào)整

完成所有元器件的放置后，如圖7-11所示。圖7-11完成全部元器件封裝的放置PCB布局注意事項(xiàng)PCB布局注意事項(xiàng)：

元器件布局依據(jù)的原則：保證電路功能和性能指標(biāo)；滿足工藝性、檢測和維修等方面的要求；元器件排列整齊、疏密得當(dāng)，兼顧美觀性。

而對于初學(xué)者來說，合理的布局是確保PCB正常工作的前提，因此PCB布局需要特別注意。PCB布局注意事項(xiàng)按照信號流向布局PCB板布局時(shí)應(yīng)遵循信號從左到右或從上到下的原則，即在布局時(shí)輸入信號放在電路板的左側(cè)或上方，而將輸出放置到電路板的右側(cè)或下方，如圖7-12所示。

將電路按照信號的流向逐一排布元器件，便于信號的流通。此外，與輸入端直接相連的元器件應(yīng)當(dāng)放置在靠近輸入接插件的地方，同理，與輸出端直接相連的元器件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸出接插件的地方。當(dāng)布局受到連線優(yōu)化或空間的約束而需放置到電路板同側(cè)時(shí)，輸入端與輸出端不宜靠得太近，以避免寄生產(chǎn)生電容而引起電路振蕩，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定。圖7-12按信號流向布局PCB布局注意事項(xiàng)優(yōu)先確定核心元器件的位置以電路功能判別電路的核心元器件，然后以核心元器件為中心，圍繞核心元器件布局，如圖7-13所示。優(yōu)先確定核心元器件的位置有利于其余元器件的布局。圖7-13圍繞核心元器件布局PCB布局注意事項(xiàng)考慮電路的電磁特性通常強(qiáng)電部分（220V交流電）與弱電部分要遠(yuǎn)離，電路的輸入級與輸出級的元器件應(yīng)盡量分開。同時(shí)，當(dāng)直流電源引線較長時(shí)，要增加濾波器，以防止50Hz干擾。當(dāng)元器件間可能有較高的電位差時(shí)，應(yīng)加大它們之間的距離考慮電路的熱干擾對于發(fā)熱元器件應(yīng)盡量放置在靠近外殼或通風(fēng)較好的位置，以便利用機(jī)殼上開鑿的散熱孔散熱。當(dāng)元器件需要安裝散熱裝置時(shí)，應(yīng)將元器件放置到電路板的邊緣，以便于安裝散熱器或小風(fēng)扇以確保元器件的溫度在允許范圍內(nèi)。PCB布局注意事項(xiàng)可調(diào)節(jié)元器件的布局對于可調(diào)元器件，如可調(diào)電位器、可調(diào)電容器、可調(diào)電感線圈等，在電路板布局時(shí)，須考慮其機(jī)械結(jié)構(gòu)?？烧{(diào)元器件的外觀如圖7-14所示。在放置可調(diào)元器件時(shí)，應(yīng)盡量布置在操作人員手部方便操作的位置，以便可調(diào)元器件的使用。而對于一些帶高電壓的元器件則應(yīng)盡量布置在操作人員手部不宜觸及的地方，以確保調(diào)試、維修的安全。圖7-14可調(diào)元器件圖（a）大功率轉(zhuǎn)盤電阻圖（b）可變電阻器PCB布局注意事項(xiàng)其他注意事項(xiàng)（1）按電路模塊布局（2）定位孔、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周圍1.27mm（50mil）內(nèi)不得貼裝元器件（3）貼裝元器件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝