您應(yīng)該知道的8個(gè)PCB設(shè)計(jì)和布局技巧
您應(yīng)該知道的8個(gè)PCB設(shè)計(jì)和布局技巧
PCB周圍無處不在，我們可能一直都離PCB不超過一米。您的smartwatch /健身追蹤器，筆記本電腦或手機(jī)。我們不能一天不依靠某處的PCB！結(jié)果，PCB設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的一些最重要的元素，以及您應(yīng)該了解的8大布局技巧。
1.節(jié)點(diǎn)位置至關(guān)重要
也許我們列表上最重要的提示是–節(jié)點(diǎn)可訪問性。這可以幫助解決您的設(shè)計(jì)問題并在測試時(shí)解決問題。如果無法訪問節(jié)點(diǎn)，則無論您使用哪種類型的節(jié)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.空間問題
當(dāng)今的電路板每平方厘米支持的組件數(shù)量比以往任何時(shí)候都要多。從最終用戶的角度來看，這很棒。板上的組件越多，它支持的功能就越多，用戶可以使用該設(shè)備進(jìn)行操作的次數(shù)也就越多。但是，對于最終用戶而言，優(yōu)勢是對設(shè)計(jì)師的挑戰(zhàn)。
簡而言之，添加到板上的元件越多，它們在設(shè)計(jì)中的局限性就越大。而且，毫無疑問，元件間距非常重要。這是為什么？您會發(fā)現(xiàn)幾個(gè)原因。其中之一是，如果沒有適當(dāng)?shù)拈g距，您將沒有足夠的布線空間。另一個(gè)挑戰(zhàn)是這些組件會產(chǎn)生熱量，并且包裝的距離越近，電路板中就會積聚更多的熱量。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之類的材料，而不是設(shè)計(jì)用于承受高熱量的材料。
3.感到熱
熱量將始終是一個(gè)問題，但并非無法克服。幫助您解決與高溫相關(guān)的問題的一個(gè)快速技巧是在表面安裝組件周圍添加額外的銅。這會產(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(shè)計(jì)的一部分變成了散熱器。
4.注意安排
有時(shí)，僅僅旋轉(zhuǎn)部件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)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應(yīng)對這種情況。不過如何？
級聯(lián)組件：級聯(lián)組件在許多PCB設(shè)計(jì)選項(xiàng)中起著至關(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)電路板上走線以連接位于不同區(qū)域的級聯(lián)組件的挑戰(zhàn)。
合并：當(dāng)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(shè)計(jì)可確保為元件和走線留出更多空間，因?yàn)殡娮鑼⒄加媚目捎每臻g更少。
從邊緣層疊：在布局PCB設(shè)計(jì)時(shí)，請確定必須通過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(yīng)從該點(diǎn)開始級聯(lián)，依次排列成彼此相鄰的功能塊。
5.騰出空間
以下情況聽起來很熟悉嗎？您正在盯著自己的PCB設(shè)計(jì)，努力地將每個(gè)組件裝入其中并在它們之間布線。無論將它們放在哪里，都將面臨很多問題，尤其是在電路板較小的情況下。
答案？旋轉(zhuǎn)組件并找到最佳布置，以便您在它們之間直接走線，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
在無法路由的電路板上掙扎嗎？使用較小的組件。通過采用更小的占位面積，您將留出更多空間讓銅走線通過每個(gè)組件。較小的組件也更容易保持適當(dāng)?shù)拈g距，從而幫助您避免電路板過于擁擠，以及因?qū)⒔M件彼此堆疊得太近而導(dǎo)致的其他問題。
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(dāng)然，這里需要權(quán)衡取舍–較小的組件使維修工作更具挑戰(zhàn)性。
7.密集板
如果您在努力進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，那么走線，過孔和間隙所需的空間很有可能成為問題。您可以通過更密集來解決該問題。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，間隙和過孔，這些仍然可以提供性能。但是，在進(jìn)行大電流和高壓設(shè)計(jì)時(shí)，您確實(shí)需要考慮受控的阻抗布線，差分對，并檢查爬電距離，間隙和寬度。
8.降低噪音
當(dāng)涉及到某些走線時(shí)，信號噪聲可能會成為問題。但是，將攜帶高頻信號的走線放置得太近會耦合這些信號，從而增加噪聲并可能在不需要噪聲的走線上產(chǎn)生問題。確保您將嘈雜的數(shù)字走線遠(yuǎn)離模擬走線，以避免出現(xiàn)此問題。
PCB周圍無處不在，我們可能一直都離PCB不超過一米。您的smartwatch /健身追蹤器，筆記本電腦或手機(jī)。我們不能一天不依靠某處的PCB！結(jié)果，PCB設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的一些最重要的元素，以及您應(yīng)該了解的8大布局技巧。
1.節(jié)點(diǎn)位置至關(guān)重要
也許我們列表上最重要的提示是–節(jié)點(diǎn)可訪問性。這可以幫助解決您的設(shè)計(jì)問題并在測試時(shí)解決問題。如果無法訪問節(jié)點(diǎn)，則無論您使用哪種類型的節(jié)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.空間問題
當(dāng)今的電路板每平方厘米支持的組件數(shù)量比以往任何時(shí)候都要多。從最終用戶的角度來看，這很棒。板上的組件越多，它支持的功能就越多，用戶可以使用該設(shè)備進(jìn)行操作的次數(shù)也就越多。但是，對于最終用戶而言，優(yōu)勢是對設(shè)計(jì)師的挑戰(zhàn)。
簡而言之，添加到板上的元件越多，它們在設(shè)計(jì)中的局限性就越大。而且，毫無疑問，元件間距非常重要。這是為什么？您會發(fā)現(xiàn)幾個(gè)原因。其中之一是，如果沒有適當(dāng)?shù)拈g距，您將沒有足夠的布線空間。另一個(gè)挑戰(zhàn)是這些組件會產(chǎn)生熱量，并且包裝的距離越近，電路板中就會積聚更多的熱量。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之類的材料，而不是設(shè)計(jì)用于承受高熱量的材料。
3.感到熱
熱量將始終是一個(gè)問題，但并非無法克服。幫助您解決與高溫相關(guān)的問題的一個(gè)快速技巧是在表面安裝組件周圍添加額外的銅。這會產(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(shè)計(jì)的一部分變成了散熱器。
4.注意安排
有時(shí)，僅僅旋轉(zhuǎn)部件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)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應(yīng)對這種情況。不過如何？
級聯(lián)組件：級聯(lián)組件在許多PCB設(shè)計(jì)選項(xiàng)中起著至關(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)電路板上走線以連接位于不同區(qū)域的級聯(lián)組件的挑戰(zhàn)。
合并：當(dāng)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(shè)計(jì)可確保為元件和走線留出更多空間，因?yàn)殡娮鑼⒄加媚目捎每臻g更少。
從邊緣層疊：在布局PCB設(shè)計(jì)時(shí)，請確定必須通過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(yīng)從該點(diǎn)開始級聯(lián)，依次排列成彼此相鄰的功能塊。
5.騰出空間
以下情況聽起來很熟悉嗎？您正在盯著自己的PCB設(shè)計(jì)，努力地將每個(gè)組件裝入其中并在它們之間布線。無論將它們放在哪里，都將面臨很多問題，尤其是在電路板較小的情況下。
答案？旋轉(zhuǎn)組件并找到最佳布置，以便您在它們之間直接走線，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
在無法路由的電路板上掙扎嗎？使用較小的組件。通過采用更小的占位面積，您將留出更多空間讓銅走線通過每個(gè)組件。較小的組件也更容易保持適當(dāng)?shù)拈g距，從而幫助您避免電路板過于擁擠，以及因?qū)⒔M件彼此堆疊得太近而導(dǎo)致的其他問題。
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(dāng)然，這里需要權(quán)衡取舍–較小的組件使維修工作更具挑戰(zhàn)性。
7.密集板
如果您在努力進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，那么走線，過孔和間隙所需的空間很有可能成為問題。您可以通過更密集來解決該問題。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，間隙和過孔，這些仍然可以提供性能。但是，在進(jìn)行大電流和高壓設(shè)計(jì)時(shí)，您確實(shí)需要考慮受控的阻抗布線，差分對，并檢查爬電距離，間隙和寬度。
8.降低噪音
當(dāng)涉及到某些走線時(shí)，信號噪聲可能會成為問題。但是，將攜帶高頻信號的走線放置得太近會耦合這些信號，從而增加噪聲并可能在不需要噪聲的走線上產(chǎn)生問題。確保您將嘈雜的數(shù)字走線遠(yuǎn)離模擬走線，以避免出現(xiàn)此問題。
標(biāo)簽：PCB設(shè)計(jì)
