在設(shè)計(jì)pcb板時(shí)需遵循哪些基本原則？

隨著電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的日益復(fù)雜，PCB(Printed Circuit Board)板布局設(shè)計(jì)變得越來(lái)越重要。一個(gè)優(yōu)秀的PCB布局設(shè)計(jì)不僅能提高電路性能，還能降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品可靠性。在開始PCB設(shè)計(jì)之前，首先要明確設(shè)計(jì)目標(biāo)，包括性能指標(biāo)、可靠性、成本控制等。這有助于在PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化。使用原理圖設(shè)計(jì)工具，根據(jù)項(xiàng)目需求和元件選型，繪制出詳細(xì)的原理圖。在PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中，要確保元件的編號(hào)、引腳順序和間距等信息準(zhǔn)確無(wú)誤。并根據(jù)原理圖生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表，這將為接下來(lái)的PCB布局設(shè)計(jì)提供重要的參考。在進(jìn)行PCB布局設(shè)計(jì)之前，需要進(jìn)行整體規(guī)劃，確定元件的擺放位置、信號(hào)線走向、電源和地線布局等。這有助于提高布局的合理性和美觀性。

各個(gè)層的布局也是需要科學(xué)設(shè)計(jì)的。那么，PCB板布局設(shè)計(jì)應(yīng)遵循哪些原則?電源層平面與相應(yīng)的地平面相鄰。目的是形成耦合電容，并與PCB板上的去耦電容共同作用，降低電源平面阻抗，同時(shí)獲得較寬的濾波效果。參考層的選擇非常重要，理論上電源層和地平面層都能作為參考層，但是地平面層一般可以接地，屏蔽效果要比電源層好很多，所以一般優(yōu)先選擇地平面作為參考平面。相鄰兩層的關(guān)鍵信號(hào)不能跨分割區(qū)，否則會(huì)形成較大的信號(hào)環(huán)路，產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射和耦合。要保持地平面的完整性，不能在地平面走線，如果信號(hào)線密度太大，可以考慮在電源層的邊緣走線。

在高速信號(hào)，試中信號(hào)，高頻信號(hào)等關(guān)鍵信號(hào)的下面設(shè)計(jì)地線層，這樣信號(hào)環(huán)路的路徑最短，輻射最小。高速電路設(shè)計(jì)過(guò)程中必須考慮如何處理電源的輻射和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的干擾。一般情況要使電源層平面的面積小于地平面的面積，這樣可以對(duì)電源起屏蔽作用。一般要求電源平面比地平面縮進(jìn)2倍的介質(zhì)厚度。如果要減小電源層的縮進(jìn)，就要使介質(zhì)的厚度盡量小。

PCB布局設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分遵守沿信號(hào)流向直線放置的設(shè)計(jì)原則，盡量避免來(lái)回環(huán)繞。在PCB板上，接口電路的濾波、防護(hù)以及隔離器件應(yīng)該靠近接口放置。如果接口處既有濾波又有防護(hù)電路，應(yīng)該遵從先防護(hù)后濾波的原則。防護(hù)電路用來(lái)進(jìn)行外來(lái)過(guò)壓和過(guò)流抑制，如果將防護(hù)電路放置在濾波電路之后，濾波電路會(huì)被過(guò)壓和過(guò)流損壞。PCB時(shí)鐘頻率超過(guò)5MHZ或信號(hào)上升時(shí)間小于5ns，一般需要使用多層板設(shè)計(jì)。

對(duì)于多層板，關(guān)鍵布線層(時(shí)鐘線、總線、接口信號(hào)線、射頻線、復(fù)位信號(hào)線、片選信號(hào)線以及各種控制信號(hào)線等所在層)應(yīng)與完整地平面相鄰，優(yōu)選兩地平面之間。關(guān)鍵信號(hào)線一般都是強(qiáng)輻射或極其敏感的信號(hào)線，靠近地平面布線能夠使其信號(hào)回路面積減小，減小其輻射強(qiáng)度或提高抗干擾能力。

對(duì)于PCB設(shè)計(jì)選擇正確的網(wǎng)格集，并始終使用與大多數(shù)組件匹配的網(wǎng)格間距。 雖然多重網(wǎng)格似乎是有效的，但如果工程師們能在印刷電路板布局設(shè)計(jì)的早期階段進(jìn)行更多的思考，他們就能避免間距上的困難，并能最大限度地應(yīng)用電路板。保持路徑最短且直接 。這尤其適用于模擬和高速數(shù)字電路，其中系統(tǒng)性能總是部分受到阻抗和寄生效應(yīng)的限制。盡可能使用電源層來(lái)管理電源和地線的分布。對(duì)于大多數(shù)pcb板設(shè)計(jì)軟件來(lái)說(shuō)，電源層上的銅涂層是一個(gè)更快、更簡(jiǎn)單的選擇。 通過(guò)共同連接大量導(dǎo)線，可以保證具有最高效率和最低阻抗或電壓降的電流，同時(shí)可以提供足夠的接地回路。用要求的測(cè)試點(diǎn)對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行分組。

在另一個(gè)較大的電路板上重復(fù)所需的電路板布局 為制造商使用的設(shè)備選擇最合適的尺寸，有助于降低原型設(shè)計(jì)和制造成本。整合組件值。作為設(shè)計(jì)者，選擇具有高或低組件值但性能相同的離散組件，通過(guò)在較小的標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)進(jìn)行整合，可以簡(jiǎn)化物料清單，降低成本。執(zhí)行盡可能多的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查。雖然在印刷電路板軟件上運(yùn)行數(shù)字版權(quán)控制功能只需很短時(shí)間，但在更復(fù)雜的設(shè)計(jì)環(huán)境中，只要在設(shè)計(jì)過(guò)程中始終執(zhí)行檢查，就可以節(jié)省很多時(shí)間。絲網(wǎng)印刷的靈活使用。絲網(wǎng)印刷可用于標(biāo)記各種有用的信息，供電路板制造商、服務(wù)或測(cè)試工程師、安裝人員或設(shè)備調(diào)試人員將來(lái)使用。需要去耦電容。不要試圖通過(guò)避免電源線去耦并根據(jù)元件數(shù)據(jù)手冊(cè)中的限值來(lái)優(yōu)化設(shè)計(jì)，可花盡可能多的時(shí)間組裝電容器。生成印刷電路板制造參數(shù)并在提交生產(chǎn)前進(jìn)行驗(yàn)證。雖然大多數(shù)電路板制造商愿意直接下載并為您驗(yàn)證，但您最好先輸出Gerber文件，然后用免費(fèi)的查看器檢查，以免誤解。