设计电路板如何确保完美的设计

设计电路板既是一门艺术，也是一门科学。那么需要什么来确保完美的设计呢？我将分五个步骤在这里列出。

首先，注意PCB设计对于避免以后出现问题至关重要。创建 PCB 就像构思数字图像并将其转换为物理实体。因此，电路板设计需要足够逼真，才能放在纸上并转换成有形的形式。

1.细化元件贴装方案

虽然 PCB 不像风景那么广阔，但您面临着在一小块金属板上创造奇迹的挑战。因此，重要的是要确保反复修改元件放置计划，以实现 PCB 的最佳使用。因此：

注意方向：作为一般规则，您的 PCB 设计应该有类似的组件放置在一个共同的方向。这在焊接过程中有很大帮助，并且减少了错误。

确定正确的放置：元件不应放置在电路板的焊接面上。

选择万无一失的组织。所有表面贴装元件应放置在电路板的同一侧，通孔元件一般安装在电路板的顶部。这使得快速组装成为可能。

【图1 | 显示的是正确的芯片方向（左）与不良的方向（右）。］

2. 地线、信号线和电源线的放置

PCB 的设计必须使信号在所有放置的组件之间都有清晰的路径。这是通过正确的电源和接地平面方向来确保的；根据原理图指南连接信号迹线；并确保最佳的净宽度。

首先，专家建议电源层和接地层应位于电路板内部，它们应居中且对称放置。除了支持正确的组件放置之外，这还可以防止电路板弯曲。供电线路应制作共轨，走线应牢固且宽阔。应避免端到端的菊花链电源线。

其次，如果由于将组件放置在电路板的一侧而刻出水平走线，则走线应在另一侧垂直走线。此外，走线应该短而直接，并且应该在组件之间的空间中。

第三，虽然通过设计的电流量决定了净宽，但仍规定为0.010英寸。宽度是低电流模拟和数字信号的理想选择。如果走线承载的电流超过 0.3 A，则净宽度必须更宽。

【图2 | 首选布线由焊料迁移中的箭头指示。］

【图3 | 此处显示的是非首选路由信号。］

3. 把事情分开

一个常见的现象是，大电压电源和电流尖峰会干扰需要低电压和小电流的电路。这些干扰问题可以得到最好的处理：

每个电源级的电源和控制地分离。在它们需要捆绑在一起时，请在供应路径的末端这样做。

如果接地层位于中间层，则应创建小阻抗路径以降低干扰风险并保护控制信号。使用相同的程序将数字地和模拟地分开。

当大地平面被两侧的线交叉时，很可能发生电容耦合。通过只允许模拟信号通过模拟地来避免这种情况。在四层PCB设计中，这一点更为关键。

【图4 | 可以在这里看到正确的组件分离。］

4. 应对热量

过热可能会损坏电路板。因此，应采用散热方法，包括寻找临时组件和添加散热装置。对于 Schieve 前者，请使用具有最佳热阻等级的组件。可以添加冷却风扇和散热器（首选）。任何关键部件都应远离热源。

散热片对于铜含量高的组件或多层板的波峰焊接非常有用。这些浮雕应用于通孔元件，以简化焊接过程并避免元件板中的热量积聚。为了最大限度地减少机械应力和热应力，请在迹线连接焊盘的点添加泪珠。

［ 图 5 | 这是典型的散热模式。］

5.重新检查一切

您可能会觉得自己创造了一个杰作，但这样的想法不应该阻止您检查和重新检查最终配置。执行电气规则和设计规则检查以验证是否符合所有规则。然后，检查以确保所有推荐的信号路由都已到位并寻找任何失误。

审核编辑：郭婷