您应该知道的8个PCB设计和布局技巧

2021-05-18

您应该知道的8个PCB设计和布局技巧

PCB周围无处不在，我们可(kě)能(néng)一直都离PCB不超过一米。您的smartwatch /健身追踪器，筆(bǐ)记本電(diàn)脑或手机。我们不能(néng)一天不依靠某处的PCB！结果，PCB设计比以往任何时候都更加重要。在这篇文(wén)章中，我们探讨了成功进行PCB设计的一些最重要的元素，以及您应该了解的8大布局技巧。

1.节点位置至关重要

也许我们列表上最重要的提示是–节点可(kě)访问性。这可(kě)以帮助解决您的设计问题并在测试时解决问题。如果无法访问节点，则无论您使用(yòng)哪种类型的节点，测试都将变得更加困难。如果它们很(hěn)容易探测，那么它们也很(hěn)容易测试。

2.空间问题

当今的電(diàn)路板每平方厘米支持的组件数量比以往任何时候都要多(duō)。从最终用(yòng)户的角度来看，这很(hěn)棒。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)该设备进行操作的次数也就越多(duō)。但是，对于最终用(yòng)户而言，优势是对设计师的挑战。

简而言之，添加到板上的元件越多(duō)，它们在设计中的局限性就越大。而且，毫无疑问，元件间距非常重要。这是為(wèi)什么？您会发现几个原因。其中之一是，如果没有(yǒu)适当的间距，您将没有(yǒu)足够的布線(xiàn)空间。另一个挑战是这些组件会产生热量，并且包装的距离越近，電(diàn)路板中就会积聚更多(duō)的热量。在某些情况下，这可(kě)能(néng)足以损害板材料本身，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)于承受高热量的材料。

3.感到热

热量将始终是一个问题，但并非无法克服。帮助您解决与高温相关的问题的一个快速技巧是在表面安装组件周围添加额外的铜。这会产生更多(duō)的表面积，并有(yǒu)助于更快地散发更多(duō)的热量，从而有(yǒu)效地将PCB设计的一部分(fēn)变成了散热器。

4.注意安排

有(yǒu)时，仅仅旋转部件是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不够的。发生这种情况时，重要的是要在组件安排方面采取一些策略来应对这种情况。不过如何？

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，他(tā)们可(kě)能(néng)难以正确安排。使它们彼此靠近，并确保它们在板上顺序排列。这将立即消除尝试在整个電(diàn)路板上走線(xiàn)以连接位于不同區(qū)域的级联组件的挑战。
合并：当一个较高的電(diàn)阻工作得更好时，為(wèi)什么要使用(yòng)多(duō)个较小(xiǎo)的電(diàn)阻呢(ne)？合并您的设计可(kě)确保為(wèi)元件和走線(xiàn)留出更多(duō)空间，因為(wèi)電(diàn)阻将占用(yòng)您的可(kě)用(yòng)空间更少。
从边缘层叠：在布局PCB设计时，请确定必须通过放置在边缘上或边缘附近的连接器连接的所有(yǒu)组件。将这些组件放置在尽可(kě)能(néng)靠近连接器的位置。链的其余部分(fēn)应从该点开始级联，依次排列成彼此相邻的功能(néng)块。

5.腾出空间

以下情况听起来很(hěn)熟悉吗？您正在盯着自己的PCB设计，努力地将每个组件装入其中并在它们之间布線(xiàn)。无论将它们放在哪里，都将面临很(hěn)多(duō)问题，尤其是在電(diàn)路板较小(xiǎo)的情况下。

答(dá)案？旋转组件并找到最佳布置，以便您在它们之间直接走線(xiàn)，同时最大程度地利用(yòng)整个板上的空间。这可(kě)能(néng)需要一些时间和精力，但值得您花(huā)最少的投资。

6.那种收缩的感觉

在无法路由的電(diàn)路板上挣扎吗？使用(yòng)较小(xiǎo)的组件。通过采用(yòng)更小(xiǎo)的占位面积，您将留出更多(duō)空间让铜走線(xiàn)通过每个组件。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)路板过于拥挤，以及因将组件彼此堆叠得太近而导致的其他(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，这里需要权衡取舍–较小(xiǎo)的组件使维修工作更具挑战性。

7.密集板

如果您在努力进行PCB设计，那么走線(xiàn)，过孔和间隙所需的空间很(hěn)有(yǒu)可(kě)能(néng)成為(wèi)问题。您可(kě)以通过更密集来解决该问题。使用(yòng)HDI，您可(kě)以创建非常密集的電(diàn)路板，并具有(yǒu)非常密集的走線(xiàn)，间隙和过孔，这些仍然可(kě)以提供性能(néng)。但是，在进行大電(diàn)流和高压设计时，您确实需要考虑受控的阻抗布線(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)会成為(wèi)问题。但是，将携带高频信号的走線(xiàn)放置得太近会耦合这些信号，从而增加噪声并可(kě)能(néng)在不需要噪声的走線(xiàn)上产生问题。确保您将嘈杂的数字走線(xiàn)遠(yuǎn)离模拟走線(xiàn)，以避免出现此问题。