如何阅读電(diàn)路板（pcb）布局示意图，分(fēn)步指南2022

2022-08-25

如何阅读電(diàn)路板（pcb）布局示意图，分(fēn)步指南2022

阅读PCB布局是指印刷電(diàn)路板上電(diàn)子元件布局的规则。在印刷電(diàn)路板上设计電(diàn)子電(diàn)路时，重要的是在开始PCB布局之前有(yǒu)一个清晰的计划和详细说明可(kě)以做什么和不可(kě)以做什么。

PCB布局 | 初始步骤

了解電(diàn)路对设计至关重要，例如了解将在每个导體(tǐ)電(diàn)路中流动的最大電(diàn)流和電(diàn)压。了解这些值后，您将更容易确定走線(xiàn)宽度和将使用(yòng)的PCB类型。

每个轨道之间的電(diàn)压差决定了每个导體(tǐ)之间所需的间隙。如果没有(yǒu)足够的间隙，则每个轨道之间的電(diàn)势可(kě)能(néng)会导致PCB产生火花(huā)和短路。因此，在进行PCB设计之前遵循其中一些基本要求非常重要。

如果您在进行電(diàn)子元件的PCB设计 和布局时不考虑重要的方面 ，最终可(kě)能(néng)会导致设计效果不佳。接線(xiàn)不足会导致诸如EMI、電(diàn)路板任一侧的组件冲突、電(diàn)路功能(néng)受限甚至電(diàn)路故障等问题。

此外，如果第一次布線(xiàn)不工作，则必须重做，这可(kě)能(néng)导致生产延误和额外成本。

PCB布局建议

那么，在设计印制電(diàn)路板时应该考虑哪些规则和原则呢(ne)？让我们看一下板上元素的设计和布局阶段，并為(wèi)每个阶段定义一些基本规则。当然，还有(yǒu)其他(tā)选择，但在这里，我们将尝试向您介绍当您需要PCB设计和您应该注意的部件布局时最重要的几点。

PCB设计 - 主要步骤

从您第一次想到设计到最终产品的那一刻，PCB布局在PCB制造 过程的每一步都扮演着重要的角色 。话虽如此，您应该知道基本设计过程包括六个步骤。

一、软件设计的总體(tǐ)思路

这个初始阶段包括定义印刷電(diàn)路板将执行的功能(néng)。您还应该考虑電(diàn)路板将在其中运行的大致温度范围以及任何其他(tā)环境问题。

2. PCB Layout中的Scheme

下一步是根据最终概念构建電(diàn)路图。该设计包括電(diàn)路板電(diàn)气组件正确运行所需的所有(yǒu)信息，以及组件名称、成本、额定值和制造商(shāng)零件编号等详细信息。

在您创建方案时，您需要的材料清单会同时形成。该规范将包含有(yǒu)关您的PCB所需的所有(yǒu)组件的信息。始终更新(xīn)这两个文(wén)档。

3. 板子框图

PCB设计还包括另一个重要点，您可(kě)以在框图上指定PCB的最终尺寸。标记為(wèi)每个块指定的區(qū)域，以及由于電(diàn)气原因或由于限制而连接的组件部分(fēn)。将相关组件放在一起可(kě)以减少路由时间。

4.元件的放置

下一步是组件放置，它决定了您将在板上放置每个元素的位置。基本上，需要采取几个步骤来完全确定组件的放置。

5. 第一遍路由

然后定义链路的路由和路由优先级。

6. 测试

完成電(diàn)路板布局后，您应该运行一系列测试以确保您的工作符合您的需求。如果是，那么PCB设计就完成了。否则，您需要返回到需要进行调整的步骤。

项目文(wén)件

在进行PCB设计时，您会在此过程中开发大量文(wén)档。这些文(wén)件包括：

硬件尺寸图：描述空白板的尺寸。

原理(lǐ)图：显示電(diàn)路板的電(diàn)气特性。

BOM：描述项目所需的组件。

布局文(wén)件：描述基本的PCB布局。

组件放置文(wén)件：描述各个组件的位置。

组装图和说明解释了如何组装電(diàn)路板。

用(yòng)户指南：虽然不是必需的，但它们对于向用(yòng)户提供附加信息很(hěn)有(yǒu)用(yòng)。

Gerber文(wén)件集：PCB制造商(shāng)将用(yòng)于创建PCB的一组布局输出文(wén)件。

PCB布局和设计指南

在布線(xiàn)和设计印刷電(diàn)路板的过程中，必须考虑到许多(duō)细微差别。有(yǒu)些考虑适用(yòng)于整个过程，有(yǒu)些则适用(yòng)于各个步骤。以下是需要牢记的七个重要因素。

PCB中的费用(yòng)限制

您应该注意的第一个限制与尚未完成的董事会有(yǒu)关。其中一些主要限制包括電(diàn)路板本身的尺寸和形状。

您需要立即确保電(diàn)路板上有(yǒu)足够的空间放置電(diàn)路。最终产品的尺寸、電(diàn)路板需要提供的功能(néng)以及其他(tā)因素决定了它需要多(duō)大。

在开始设计之前，请估计電(diàn)路板的大致尺寸。如果您没有(yǒu)足够的空间来容纳更简单设计中所需的所有(yǒu)功能(néng)，则可(kě)能(néng)需要使用(yòng)玻璃纤维层压板或高密度互连 (HDI) 方法。

标准印刷電(diàn)路板具有(yǒu)矩形形状。在绝大多(duō)数情况下，它仍然是最常见的印刷電(diàn)路板形式。但是，也可(kě)以创建其他(tā)形状的板。大多(duō)数情况下，开发人员这样做是因為(wèi)尺寸限制或使用(yòng)不规则形状的元素。

根据功率等级的层数

另一个重要的一点是所需的层数，这取决于功率水平和设计的复杂性。最好在布局设计的早期就确定需要多(duō)少层。

添加更多(duō)层可(kě)能(néng)会增加生产成本，但可(kě)以让您包含更多(duō)轨道。这对于具有(yǒu)高级功能(néng)的更复杂的電(diàn)路板可(kě)能(néng)是必需的。

对于所有(yǒu)大電(diàn)流走線(xiàn)，至少使用(yòng)两个孔进行层转换。在过渡到其他(tā)层时使用(yòng)多(duō)个通孔可(kě)提高可(kě)靠性、提高导热性并降低電(diàn)感和電(diàn)阻损耗。

制造工艺

您还应该考虑您想用(yòng)来制作電(diàn)路板的制造工艺。不同的方法有(yǒu)不同的局限性和困难。您将需要使用(yòng)在電(diàn)路板制造过程中需要的参考孔或点。

另外，不要忘记安装板的方法。不同的方法可(kě)能(néng)需要電(diàn)路板的不同區(qū)域保持打开状态。使用(yòng)多(duō)种类型的技术（例如通孔和表面贴装元件）会增加電(diàn)路板的成本，但在某些情况下可(kě)能(néng)是必要的。

始终与制造商(shāng)联系，看看他(tā)们是否可(kě)以制造您需要的電(diàn)路板类型。例如，其中一些可(kě)能(néng)无法通过使用(yòng)灵活设计的大量层或板来完成您的订单。

材料和组件

在布局阶段，考虑您计划為(wèi)電(diàn)路板使用(yòng)的材料和组件。首先，您需要确保所需的元素可(kě)用(yòng)。有(yǒu)些材料和零件很(hěn)难找到，而另一些则非常昂贵，无法找到。

元件放置顺序

最基本的PCB设计规则之一涉及组件在板上的放置顺序。推荐顺序：连接器，然后是電(diàn)源電(diàn)路，然后是精密電(diàn)路，然后是关键電(diàn)路，然后是其余元件。功率水平、噪声敏感性、生成和可(kě)路由能(néng)力也会影响電(diàn)路路由优先级。

方向

放置组件时，尽量将它们定向在相同的方向上，主要是那些彼此相似的方向。这将使焊接过程更有(yǒu)效率，并有(yǒu)助于避免过程中的错误。

住宿

避免将零件放置在通孔覆盖區(qū)域后面的PCB焊锡面上。

形成

组件的逻辑形成可(kě)以减少必要的组装步骤的数量，提高效率并降低成本。尝试将所有(yǒu)表面贴装元件放置在電(diàn)路板的一侧，将所有(yǒu)通孔元件放置在顶部。