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PCB电路板设计中的十大黄金法则

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虽说现阶段半导体芯片集成度愈来愈高,众多运用也都有随时能用的芯片系统,与此同时众多功能齐全且拆封即用的开发板也愈来愈能方便的得到,但众多运用实例中电子产品的运用仍旧需要采用订制PCB电路板。在一次性开发设计之中,哪怕一个通常的PCB电路板都能起到十分关键的功能。


PCB电路板是开展设计方案的物理平台,同样是用于初始零部件开展电子装置设计的最灵便构件。这篇文章将详细介绍几类PCB电路板设计方案黄金法则,这类法则自多年前商业PCB电路板设计问世至今,基本上没有什么变化,且普遍适用各种各样PCB电路板设计方案项目,不论是对年轻的电子设计工程师或是更为完善的PCB电路板生产商,都有着巨大的指导性功能。

 

这篇文章以下几点详细介绍了电子设计工程师在运用设计软件开展PCB电路板布局设计方案及商业生产制造时应牢记并践行的十条最有效的设计方案法则。工程师不必按时间先后或相对重要性依次执行这类法则,只需全部遵守便可极大地变化产品设计。

 

法则一:确定合理的网格。

设置并始终运用可以匹配最多元件的网格间距。虽说多重网格看起来效用明显,但工程师若在PCB电路板布局设计方案早期可以多思考一些,便可以预防间隔设置时遇到难点并可最大限度地运用PCB电路板。考虑到众多器件都采用多种多样封装尺寸,工程师应运用最利于自身设计方案的产品。除此之外,多边形对于PCB电路板敷铜尤为重要,多重网格PCB电路板在开展多边形敷铜时通常会造成多边形填充偏差,虽说比不上基于单个网格那么标准,但却可保证跨越所需要的PCB电路板工作年限。

 

法则二:做到路径最短最直接。

这一点听起来简单平常,但应在每一个环节,哪怕意味要修改PCB电路板布局以优化布线长度,都应时刻牢记。这一点还尤其适用系统性能经常部分受限于阻抗及寄生效应的模拟及高速数字电路。

 

法则三:尽量利用电源层管理电源线和地线的分布。

电源层敷铜对大部分PCB电路板设计软件来说是较快也较简单的一种选择。通过将大量导线开展共用连接,可保障保证最高效率且具最小阻抗或压降的电流,与此同时保证充足的接地回流路径。 允许的话,还可在PCB电路板同一区域内运行多条供电线路,确认接地层是否覆盖了PCB电路板某一层的大部分层面,如此有助于相邻层上运行线路之间的相互作用。

 

法则四:将有关元件与所需要的测试点一起开展分组。

例如:将OpAmp运算放大器所需要的分立元件放置在离器件较近的部位便于旁路电容及电阻可以与其同地协作,从而帮助优化法则二中提及的布线长度,与此同时还使测试及故障检测变得更加便捷。

 

法则五:将需要的PCB电路板在另外一个更大的PCB电路板上反复复制数次开展PCB电路板拼板。

挑选最合适制造商所使用设备的尺寸有助于减少原型设计及生产制造成本费用。最先在控制面板上开展PCB电路板布局,沟通PCB电路板制造商取得他们每个控制面板的首选尺寸规格,随后改动你的设计规格,并尽量在这类控制面板尺寸内反复开展你的设计。

 

法则六:整合元件值。

作为设计师,你可以挑选一些元件值或高或低,但工作效能相同的分立元件。通过在较小的标准值范围内开展整合,可简化物料清单,并有可能降低成本。如果你拥有基于首选器件值的一系列PCB电路板产品,这样从更长久角度而言,也更利于你做出正确的库存管理决策。

 

法则七: 最大限度多地执行设计规则检查(DRC)。

即便在PCB电路板软件上运作DRC功能只需耗费很短时间,但在更复杂的设计环境中,只要你在设计过程中始终执行检查便可节约大批量时间,这是一个最该保持的好习惯。每个布线决策都很关键,通过执行DRC可随时随地提醒你那些最重要的布线。

 

法则八:灵活使用丝网印刷。

丝网印刷可用来标注各种各样有用的讯息,便于PCB电路板制造者、服务或测试工程师、安装人员或设备调试人员以后使用。不仅标示清晰的功能和测试点标签,还要最大限度标示元件和连接器的方向,即使是将这类注释印刷在PCB电路板使用的元件下表面(在PCB电路板组装后)。在PCB电路板上下表面充分运用丝网印刷技术能够减少反复工作并精简生产过程。

 

法则九:必选去耦电容。

无需尝试通过避免解耦电源线并依据元件数据表中的极限值优化你的设计。电容器价格便宜且坚固耐用,你可以最大限度多地花时间将电容器装配好,与此同时遵循法则六,使用标准值范围以保持库存井井有条。

 

法则十:生成PCB电路板生产制造参数并在报送生产之前核实。

虽然大多数PCB电路板制造商很乐意直接下载并帮你核实,但你自己最好还是先输出Gerber文件,并用免费阅览器检查是否和预想的相同,以避免造成误解。通过亲自核实,你甚至还会发现一些疏忽大意的错误,并因此避免按照错误的参数完成生产造成损失。

 

考虑到电路设计共享资源愈来愈广泛,且内部团体愈来愈借助参照设计,类似于上述的基本规则将仍是印刷电路板设计的一个特点,我们相信这相对于PCB电路板设计非常重要。了解了这类基本规则,开发工程师便可更加灵活地提高其产品的使用价值并从其生产制造的PCB电路板取得最大回报。
 

2019年10月18日 15:42

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