您應該知道的8個(gè)PCB設計和布局技巧

2021-05-18

您應該知道的8個(gè)PCB設計和布局技巧

PCB周?chē)鸁o(wú)處不在，我們可能一直都離PCB不超過(guò)一米。您的smartwatch /健身追蹤器，筆記本電腦或手機。我們不能一天不依靠某處的PCB！結果，PCB設計比以往任何時(shí)候都更加重要。在這篇文章中，我們探討了成功進(jìn)行PCB設計的一些最重要的元素，以及您應該了解的8大布局技巧。

1.節點(diǎn)位置至關(guān)重要

也許我們列表上最重要的提示是–節點(diǎn)可訪(fǎng)問(wèn)性。這可以幫助解決您的設計問(wèn)題并在測試時(shí)解決問(wèn)題。如果無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)節點(diǎn)，則無(wú)論您使用哪種類(lèi)型的節點(diǎn)，測試都將變得更加困難。如果它們很容易探測，那么它們也很容易測試。

2.空間問(wèn)題

當今的電路板每平方厘米支持的組件數量比以往任何時(shí)候都要多。從最終用戶(hù)的角度來(lái)看，這很棒。板上的組件越多，它支持的功能就越多，用戶(hù)可以使用該設備進(jìn)行操作的次數也就越多。但是，對于最終用戶(hù)而言，優(yōu)勢是對設計師的挑戰。

簡(jiǎn)而言之，添加到板上的元件越多，它們在設計中的局限性就越大。而且，毫無(wú)疑問(wèn)，元件間距非常重要。這是為什么？您會(huì )發(fā)現幾個(gè)原因。其中之一是，如果沒(méi)有適當的間距，您將沒(méi)有足夠的布線(xiàn)空間。另一個(gè)挑戰是這些組件會(huì )產(chǎn)生熱量，并且包裝的距離越近，電路板中就會(huì )積聚更多的熱量。在某些情況下，這可能足以損害板材料本身，特別是如果您使用的是FR-4之類(lèi)的材料，而不是設計用于承受高熱量的材料。

3.感到熱

熱量將始終是一個(gè)問(wèn)題，但并非無(wú)法克服。幫助您解決與高溫相關(guān)的問(wèn)題的一個(gè)快速技巧是在表面安裝組件周?chē)砑宇~外的銅。這會(huì )產(chǎn)生更多的表面積，并有助于更快地散發(fā)更多的熱量，從而有效地將PCB設計的一部分變成了散熱器。

4.注意安排

有時(shí)，僅僅旋轉部件是遠遠不夠的。發(fā)生這種情況時(shí)，重要的是要在組件安排方面采取一些策略來(lái)應對這種情況。不過(guò)如何？

級聯(lián)組件：級聯(lián)組件在許多PCB設計選項中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。但是，他們可能難以正確安排。使它們彼此靠近，并確保它們在板上順序排列。這將立即消除嘗試在整個(gè)電路板上走線(xiàn)以連接位于不同區域的級聯(lián)組件的挑戰。
合并：當一個(gè)較高的電阻工作得更好時(shí)，為什么要使用多個(gè)較小的電阻呢？合并您的設計可確保為元件和走線(xiàn)留出更多空間，因為電阻將占用您的可用空間更少。
從邊緣層疊：在布局PCB設計時(shí)，請確定必須通過(guò)放置在邊緣上或邊緣附近的連接器連接的所有組件。將這些組件放置在盡可能靠近連接器的位置。鏈的其余部分應從該點(diǎn)開(kāi)始級聯(lián)，依次排列成彼此相鄰的功能塊。

5.騰出空間

以下情況聽(tīng)起來(lái)很熟悉嗎？您正在盯著(zhù)自己的PCB設計，努力地將每個(gè)組件裝入其中并在它們之間布線(xiàn)。無(wú)論將它們放在哪里，都將面臨很多問(wèn)題，尤其是在電路板較小的情況下。

答案？旋轉組件并找到最佳布置，以便您在它們之間直接走線(xiàn)，同時(shí)最大程度地利用整個(gè)板上的空間。這可能需要一些時(shí)間和精力，但值得您花最少的投資。

6.那種收縮的感覺(jué)

在無(wú)法路由的電路板上掙扎嗎？使用較小的組件。通過(guò)采用更小的占位面積，您將留出更多空間讓銅走線(xiàn)通過(guò)每個(gè)組件。較小的組件也更容易保持適當的間距，從而幫助您避免電路板過(guò)于擁擠，以及因將組件彼此堆疊得太近而導致的其他問(wèn)題。

你該怎么辦？雖然四方扁平封裝組件可能是您的首選，但您可能需要考慮使用球柵陣列組件。當然，這里需要權衡取舍–較小的組件使維修工作更具挑戰性。

7.密集板

如果您在努力進(jìn)行PCB設計，那么走線(xiàn)，過(guò)孔和間隙所需的空間很有可能成為問(wèn)題。您可以通過(guò)更密集來(lái)解決該問(wèn)題。使用HDI，您可以創(chuàng )建非常密集的電路板，并具有非常密集的走線(xiàn)，間隙和過(guò)孔，這些仍然可以提供性能。但是，在進(jìn)行大電流和高壓設計時(shí)，您確實(shí)需要考慮受控的阻抗布線(xiàn)，差分對，并檢查爬電距離，間隙和寬度。

8.降低噪音

當涉及到某些走線(xiàn)時(shí)，信號噪聲可能會(huì )成為問(wèn)題。但是，將攜帶高頻信號的走線(xiàn)放置得太近會(huì )耦合這些信號，從而增加噪聲并可能在不需要噪聲的走線(xiàn)上產(chǎn)生問(wèn)題。確保您將嘈雜的數字走線(xiàn)遠離模擬走線(xiàn)，以避免出現此問(wèn)題。