對(duì)于每個(gè)電子工程師來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì) PCB布局都是必須的，但這可能很困難，尤其是在PCB必須小尺寸且組件密度必須很高的情況下。這就是為什么我寫(xiě)這篇文章來(lái)幫助簡(jiǎn)化您的工作的原因。

在本文中，您將學(xué)習(xí)12條最基本但可行的 PCB設(shè)計(jì)規(guī)則和技巧，以簡(jiǎn)化PCB布局。基本的PCB布局規(guī)則將幫助初學(xué)者避免潛在的錯(cuò)誤。對(duì)于高級(jí)工程師來(lái)說(shuō)，這篇文章中的技巧也將有助于提高您的PCB布局技能。

1.最重要的部分放在第一位

最重要的部分是什么？

電路板上的每個(gè)部分都很重要。但是，電路配置中最重要的是這些，您可以將它們稱(chēng)為“核心部件”。它們包括連接器，開(kāi)關(guān)，電源插座等。在您的PCB布局中，將這些大多數(shù)組件放在首位。

2.將核心/大型組件作為PCB布局的中心

核心組件是實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)重要功能的部件。使它們成為您PCB布局的中心。如果零件很大，則也要使其在布局中居中。然后將其他電氣組件放在鐵心/大型組件周?chē)?/span>

3.兩短和四分開(kāi)

您的PCB布局應(yīng)盡可能滿(mǎn)足以下六個(gè)要求?？偨泳€(xiàn)應(yīng)短。按鍵信號(hào)應(yīng)短。高電壓和高電流信號(hào)與低電壓和低電流信號(hào)完全分開(kāi)。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)在電路設(shè)計(jì)中是分開(kāi)的。高頻信號(hào)和低頻信號(hào)是分開(kāi)的。高頻部分應(yīng)分開(kāi)，并且它們之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)。

4.布局標(biāo)準(zhǔn)-統(tǒng)一，平衡且美觀

標(biāo)準(zhǔn)電路板均勻，重力平衡且美觀。優(yōu)化PCB布局時(shí)，請(qǐng)記住該標(biāo)準(zhǔn)。統(tǒng)一意味著在PCB布局中組件和布線(xiàn)的分布均勻。如果布局均勻，則重力也應(yīng)保持平衡。這很重要，因?yàn)槠胶獾?/span>PCB可以產(chǎn)生穩(wěn)定的電子產(chǎn)品。

5.首先進(jìn)行信號(hào)保護(hù)，然后進(jìn)行濾波

PCB傳輸各種信號(hào)，并且其上的不同部分傳輸自己的信號(hào)。因此，您應(yīng)該保護(hù)每個(gè)零件的信號(hào)并首先防止信號(hào)干擾，然后再考慮過(guò)濾電子零件的有害波。永遠(yuǎn)記住這個(gè)規(guī)則。那根據(jù)這個(gè)規(guī)則怎么辦？我的建議是將接口信號(hào)的過(guò)濾，保護(hù)和隔離條件放在靠近接口連接器的位置。首先進(jìn)行信號(hào)保護(hù)，然后進(jìn)行濾波。

6.盡早確定PCB的尺寸和層數(shù)

在PCB布局的初期確定電路板的尺寸和布線(xiàn)層的數(shù)量。這是必要的。原因如下。這些層和堆疊直接影響印刷電路線(xiàn)的布線(xiàn)和阻抗。而且，如果確定電路板尺寸，則需要確定印刷電路線(xiàn)的堆疊和寬度，以達(dá)到預(yù)期的PCB設(shè)計(jì)效果。最好施加盡可能多的電路層并使銅均勻分布。

7.確定PCB設(shè)計(jì)規(guī)則和約束

為了成功進(jìn)行路由，您需要仔細(xì)考慮設(shè)計(jì)要求，并使路由工具在正確的規(guī)則和約束下工作，這會(huì)極大地影響路由工具的性能。那么該怎么辦？按優(yōu)先級(jí)對(duì)所有有特殊要求的信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行分類(lèi)。優(yōu)先級(jí)越高，則對(duì)信號(hào)線(xiàn)設(shè)置更嚴(yán)格的規(guī)則。這些規(guī)則包括印刷電路線(xiàn)的寬度，通孔的最大數(shù)量，平行度，信號(hào)線(xiàn)之間的相互影響以及層限制。

8.確定組件布局的DFM規(guī)則

DFM是“可制造性設(shè)計(jì)”和“制造設(shè)計(jì)”的縮寫(xiě)。DFM規(guī)則對(duì)零件布局，尤其是汽車(chē)裝配過(guò)程的優(yōu)化有很大影響。如果組裝部門(mén)或 PCB組裝公司允許移動(dòng)組件，則可以?xún)?yōu)化電路以簡(jiǎn)化自動(dòng)布線(xiàn)。如果您不確定DFM規(guī)則，則可以從PCBONLINE獲得免費(fèi)的DFM服務(wù) 。規(guī)則包括：

在PCB布局中，電源去耦電路應(yīng)放置在相關(guān)電路附近，而不是電源部分。否則會(huì)影響旁路效果，并導(dǎo)致電源線(xiàn)和地線(xiàn)上的脈動(dòng)電流流動(dòng)，從而引起干擾。

對(duì)于電路內(nèi)部的電源方向，電源應(yīng)從末級(jí)到前級(jí)，電源濾波電容器應(yīng)放置在末級(jí)附近。

對(duì)于某些主電流接線(xiàn)，如果要在調(diào)試和測(cè)試過(guò)程中斷開(kāi)電流或測(cè)量電流，則應(yīng)在PCB布局期間在印刷電路線(xiàn)上設(shè)置電流間隙。

此外，如有可能，應(yīng)將穩(wěn)定電源放置在單獨(dú)的印刷板上。如果電源和電路在印刷板上，則應(yīng)分開(kāi)電源和電路組件，并避免使用公共接地線(xiàn)。

為什么？

因?yàn)槲覀儾幌朐斐筛蓴_。此外，通過(guò)這種方式，可以在維護(hù)過(guò)程中斷開(kāi)負(fù)載，從而不必裁切部分印刷電路線(xiàn)并損壞印刷電路板。

9.每個(gè)等效的表面貼裝至少有一個(gè)通孔

在扇出設(shè)計(jì)期間，對(duì)于等效于該組件的每個(gè)表面安裝，至少應(yīng)有一個(gè)通孔。這樣，當(dāng)您需要更多連接時(shí)，可以處理內(nèi)部連接，在線(xiàn)測(cè)試以及電路板上的電路重新處理。

10.在自動(dòng)布線(xiàn)之前進(jìn)行手動(dòng)布線(xiàn)

過(guò)去，過(guò)去，過(guò)去一直是手工布線(xiàn)，這一直是印刷電路板設(shè)計(jì)的必要過(guò)程。

為什么？

沒(méi)有手動(dòng)接線(xiàn)，自動(dòng)接線(xiàn)工具將無(wú)法成功完成接線(xiàn)。通過(guò)手動(dòng)接線(xiàn)，您將創(chuàng)建一條路徑，該路徑是自動(dòng)接線(xiàn)的基礎(chǔ)。

那么如何手動(dòng)路由？

您可能需要挑選并修復(fù)布局中的一些重要網(wǎng)。首先，手動(dòng)或在自動(dòng)路由工具的幫助下路由關(guān)鍵信號(hào)。需要將一些電氣參數(shù)（如分布式電感）設(shè)置得盡可能小。接下來(lái)，檢查關(guān)鍵信號(hào)的接線(xiàn)，或請(qǐng)其他經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師或 PCBONLINE幫助檢查。然后，如果接線(xiàn)沒(méi)問(wèn)題，請(qǐng)將電線(xiàn)固定在PCB上，并開(kāi)始自動(dòng)路由其他信號(hào)。

注意事項(xiàng)：

由于接地線(xiàn)的阻抗，將存在電路的常見(jiàn)阻抗干擾。

11.設(shè)置自動(dòng)布線(xiàn)的約束和規(guī)則

如今，自動(dòng)路由工具非常強(qiáng)大，如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)置約束和規(guī)則，它們可以完成幾乎100％的路由。

當(dāng)然，您必須首先了解自動(dòng)布線(xiàn)工具的輸入?yún)?shù)及其效果。

要布線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)，應(yīng)采用一般規(guī)則，即通過(guò)設(shè)置約束和不允許的布線(xiàn)區(qū)域來(lái)確定信號(hào)通過(guò)的層和通孔編號(hào)。遵循此規(guī)則，自動(dòng)路由工具可以按您期望的方式工作。

完成PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目的一部分時(shí)，請(qǐng)將其固定在電路板上，以防其受到下一部分布線(xiàn)的影響。路由的次數(shù)取決于電路的復(fù)雜性及其一般規(guī)則。

注意事項(xiàng)：

如果自動(dòng)路由工具未完成信號(hào)路由，則應(yīng)繼續(xù)其工作以手動(dòng)路由其余信號(hào)。

12.優(yōu)化路由

如果用于約束的信號(hào)線(xiàn)很長(zhǎng)，請(qǐng)找出合理的和不合理的線(xiàn)，并盡可能縮短布線(xiàn)并減少通孔數(shù)量。

結(jié)論

隨著電子產(chǎn)品越來(lái)越先進(jìn)，電氣和電子工程師必須掌握更多的PCB設(shè)計(jì)技能。了解以上12條PCB設(shè)計(jì)規(guī)則和技巧并盡可能地遵循它們，您會(huì)發(fā)現(xiàn)PCB布局不再困難。