緊湊型PCB設(shè)計(jì)入門(mén)提示

發(fā)布人：電子資料庫(kù) 時(shí)間：2023-01-10 來(lái)源：工程師發(fā)布文章

作為一位研究生工程師的導(dǎo)師，他最近第一次遇到高密度布局設(shè)計(jì)項(xiàng)目的PCB。作為一名專業(yè)工程師，這是一次有趣的經(jīng)歷，見(jiàn)證了他們是如何完成這項(xiàng)任務(wù)的。當(dāng)課程結(jié)束后，我問(wèn)我的學(xué)員他們?cè)陧?xiàng)目中學(xué)到了什么。他們的反饋很有啟發(fā)性，所以我想我會(huì)和更多的聽(tīng)眾分享每一點(diǎn)。

在方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要仔細(xì)考慮布局，選擇合適的元件腳印. 這在空間有限的高密度布局中尤為重要。放置構(gòu)件時(shí)，請(qǐng)考慮是否可以在其下方布線。
不要自動(dòng)選擇占用空間最小的組件。選擇占用空間更大的組件并不總是占用最大的總空間。有時(shí)，放置總占地面積更大的構(gòu)件可以打開(kāi)在其下方布線的選項(xiàng)。如果沒(méi)有此選項(xiàng)，高密度設(shè)計(jì)可能更難布線。
在高密度設(shè)計(jì)中，包括微控制器，研究你的MCU，這樣你就知道它有什么特性，它可以執(zhí)行什么功能，盡可能多地使用MCU，而不需要添加額外的組件。例如，如果使用包含內(nèi)部下拉和上拉組件的MCU，則可以從設(shè)計(jì)中消除任何外部下拉和上拉組件。
從您的方案設(shè)計(jì). 例如，如果使用MCU內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換器功能，則可能會(huì)添加MCU數(shù)據(jù)表中建議的附加外部濾波。但是，如果您只將ADC用于非關(guān)鍵功能（如電池充電監(jiān)測(cè)），您真的需要此濾波器嗎？如果移除過(guò)濾器不會(huì)對(duì)功能產(chǎn)生不利影響，則可以節(jié)省急需的電路板空間。
當(dāng)開(kāi)始放置元件時(shí)，始終從一開(kāi)始就在地面上添加一個(gè)通孔，以確保在需要時(shí)有足夠的空間。
當(dāng)你開(kāi)始手動(dòng)布線，總是從較大的過(guò)孔和較寬的跡線開(kāi)始。這樣，布線就更簡(jiǎn)單了，而且您會(huì)知道，如果過(guò)孔和跟蹤不合適，您可以選擇使它們變小或變薄。
將元件按其功能組合在一起，不要將它們分散在整個(gè)電路板區(qū)域。這將使PCB更容易布線，因?yàn)檫B接之間的跡線將更短，節(jié)省PCB空間，并使設(shè)備更容易免疫電磁干擾（電磁干擾）和****較少的輻射。
將所有關(guān)鍵信號(hào)在放置構(gòu)件的同時(shí)。這意味著您將確保所有需要特別注意的重要連接都以正確的方式布線。否則，很有可能在為這些信號(hào)布線，這意味著您可能需要從頭開(kāi)始使用不同的構(gòu)件放置。
請(qǐng)始終首先放置需要特定且嚴(yán)格放置的任何特殊組件，例如連接器。只有在放置這些組件之后，您才能看到剩余的空間來(lái)放置所有其他組件。
不要忘記PCB設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)高密度布局. 有時(shí)，當(dāng)你試圖在一個(gè)小范圍內(nèi)安裝所有元件時(shí)，你可能會(huì)忘記除了俄羅斯方塊式的挑戰(zhàn)外，還有一些PCB設(shè)計(jì)的電氣規(guī)則需要遵循。這些規(guī)則包括退耦電容盡可能靠近IC電源引腳，以最小電流回路實(shí)現(xiàn)最佳開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)，并將TVS二極管與其他連接串聯(lián)，盡可能靠近連接器。
如果這是你的第一次高密度設(shè)計(jì)，不要害怕剛開(kāi)始。你可能需要重新設(shè)計(jì)一次，但沒(méi)關(guān)系；你就是這樣學(xué)的。我的研究生工程師不得不重做他們的設(shè)計(jì)四五次，他們每次都學(xué)到新東西。如果你認(rèn)為沒(méi)有足夠的空間，那么試著重新考慮布局。通常PCB上有足夠的空間；它只需要被揭開(kāi)。我的畢業(yè)生認(rèn)為沒(méi)有足夠的空間容納一切。他建議把SM040I的一個(gè)更大的組件換成一個(gè)更大的組件。為了完成這個(gè)任務(wù)，他需要為路由打開(kāi)更多的空間，并設(shè)法解決了這個(gè)問(wèn)題。
使用您可用的PCB設(shè)計(jì)軟件工具。例如，AD和PADS等都有很多的快捷鍵和工具可供你在布局，節(jié)省你的時(shí)間，讓你知道你的位置是否正確，是否可以路由。根據(jù)您的制造商的能力因?yàn)槿绻Y(jié)果是PCB無(wú)法制造，你就有麻煩了。
不要害怕改變你的MCU引腳PCB設(shè)計(jì)過(guò)程中的功能。像GPIO這樣的管腳大多數(shù)時(shí)候都可以很容易地改變，這可以使您的PCB布局更簡(jiǎn)單。
請(qǐng)多次檢查您的設(shè)計(jì)，因?yàn)樵谀峤还ぷ骰蛴嗁?gòu)PCB后發(fā)現(xiàn)的任何錯(cuò)誤都可能太遲無(wú)法修復(fù)。錯(cuò)誤不僅會(huì)出現(xiàn)在PCB布局上，也會(huì)出現(xiàn)在原理圖中。例如，我的研究生工程師發(fā)現(xiàn)他們的一些組件沒(méi)有任何連接，他們一開(kāi)始沒(méi)有注意到這一點(diǎn)。如果這些錯(cuò)誤沒(méi)有得到糾正，這些錯(cuò)誤將是關(guān)鍵性的，設(shè)備將無(wú)法工作。一旦設(shè)備組裝好，就很難發(fā)現(xiàn)為什么它不能工作了，因?yàn)槌艘粋€(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤之外，還有很多可能的原因。