您应该知道的 8 个 PCB设计和布局技巧

2021-09-17

您应该知道的 8 个 PCB设计和布局技巧

PCB 就在我们身边，我们可(kě)能(néng)始终离 PCB 不超过一米。您的智能(néng)手表/健身追踪器、筆(bǐ)记本電(diàn)脑或手机。我们不能(néng)一天不依赖某个地方的 PCB！因此，PCB设计比以往任何时候都更加重要。我们探讨了成功 PCB设计的一些最重要的元素以及您应该知道的 8 大布局技巧。

1. 节点位置很(hěn)关键

也许我们列表中最重要的提示是 - 节点可(kě)访问性。这可(kě)以帮助解决您的设计问题并解决测试时的问题。如果节点不可(kě)访问，无论您使用(yòng)什么类型的节点，测试都会更加困难。如果它们易于探测，那么它们就易于测试。

2. 空间问题

今天的電(diàn)路板每平方厘米支持的组件比以往任何时候都多(duō)。从最终用(yòng)户的角度来看，这很(hěn)好。板上的组件越多(duō)，它支持的功能(néng)就越多(duō)，用(yòng)户可(kě)以使用(yòng)该设备做的事情也就越多(duō)。然而，对于最终用(yòng)户而言，什么是优势可(kě)能(néng)对设计师来说是一个挑战。

简而言之，添加到電(diàn)路板上的组件越多(duō)，它们在设计中就越局促。而且，毫无疑问，组件间距很(hěn)重要。这是為(wèi)什么？你会发现几个原因。其中之一是，如果没有(yǒu)适当的间距，就会缺乏布線(xiàn)的空间。另一个挑战是这些组件会产生热量，而且它们越靠近包装，電(diàn)路板中积聚的热量就越多(duō)。在某些情况下，这可(kě)能(néng)足以损害電(diàn)路板材料本身，特别是如果您使用(yòng)的是 FR-4 之类的材料，而不是设计用(yòng)于处理(lǐ)高热量的材料。

3. 感觉热

热量永遠(yuǎn)是个问题，但并非不可(kě)克服。帮助您解决与高温相关的问题的一个快速提示是在表面贴装组件周围添加额外的铜。这会产生额外的表面积并有(yǒu)助于更快地散热，有(yǒu)效地将 PCB设计的一部分(fēn)变成散热器。

4、注意安排

有(yǒu)时，仅旋转组件是不够的。当这种情况发生时，重要的是在组件排列方面采用(yòng)一些策略来应对这种情况。可(kě)怎么办？

级联组件：级联组件在许多(duō) PCB设计选项中起着至关重要的作用(yòng)。但是，正确安排它们可(kě)能(néng)具有(yǒu)挑战性。让它们彼此靠近，并确保它们在板上按顺序排列。这将立即消除尝试在整个電(diàn)路板上布線(xiàn)以连接位于不同區(qū)域的级联组件的挑战。
巩固：当单个電(diàn)阻较高的電(diàn)阻效果更好时，為(wèi)什么要使用(yòng)多(duō)个较小(xiǎo)的電(diàn)阻？整合您的设计可(kě)确保為(wèi)组件和走線(xiàn)留出更多(duō)空间，因為(wèi)電(diàn)阻器占用(yòng)的可(kě)用(yòng)空间更少。
从边缘级联：在布局 PCB设计时，确定必须通过放置在边缘上或边缘附近的连接器连接的任何组件。尽可(kě)能(néng)靠近连接器放置这些组件。链的其余部分(fēn)应该从该点级联离开，按顺序分(fēn)组為(wèi)彼此靠近的功能(néng)块。

5.腾出空间

下面的情况听起来是不是很(hěn)熟悉？您正在盯着您的 PCB设计，努力将每个组件放入其中并在它们之间布線(xiàn)。无论您将它们放在哪里，都会遇到问题，尤其是当電(diàn)路板较小(xiǎo)时。

答(dá)案？旋转您的组件并找到最佳布置，让您可(kě)以在它们之间直接布線(xiàn)，同时最大限度地利用(yòng)整个電(diàn)路板的空间。这可(kě)能(néng)需要一些时间和精力，但值得您进行最少的投资。

6.那种缩小(xiǎo)的感觉

為(wèi)无法布線(xiàn)的電(diàn)路板而苦恼？使用(yòng)较小(xiǎo)的组件。通过采用(yòng)更小(xiǎo)的占位面积，您可(kě)以為(wèi)铜迹線(xiàn)通过每个组件留出更多(duō)空间。使用(yòng)较小(xiǎo)的组件也更容易保持适当的间距，从而帮助您避免電(diàn)路板过度拥挤以及与堆叠组件太近相关的其他(tā)问题。

你该怎么办？虽然四方扁平封装组件可(kě)能(néng)是您的首选，但您可(kě)能(néng)需要考虑使用(yòng)球栅阵列组件。当然，这里有(yǒu)一个权衡——较小(xiǎo)的组件使维修工作更具挑战性。

7. 密集板

如果您正在為(wèi) PCB设计苦苦挣扎，那么走線(xiàn)、过孔和间隙所需的空间很(hěn)可(kě)能(néng)是个问题。你可(kě)以通过增加密度来解决这个问题。使用(yòng) HDI，您可(kě)以创建具有(yǒu)非常密集的走線(xiàn)、间隙和通孔的非常密集的電(diàn)路板，但仍可(kě)提供性能(néng)。但是，在涉及高電(diàn)流和高電(diàn)压设计时，您确实需要考虑受控阻抗布線(xiàn)、差分(fēn)对，并检查爬電(diàn)距离、间隙和宽度。

8. 降低噪音

当涉及到某些走線(xiàn)时，信号噪声可(kě)能(néng)会带来问题。然而，将携带高频信号的走線(xiàn)放置得太近会耦合这些信号，增加噪声，并可(kě)能(néng)在不需要噪声的走線(xiàn)中产生问题。确保将嘈杂的数字走線(xiàn)遠(yuǎn)离模拟走線(xiàn)以避免此问题。