作為一名有逼格、有追求的PCB工程師,如何才能夠畫出一份整齊、高效、靠譜的PCB圖?

PCB設計看似複雜,既要考慮各種信號的走向又要顧慮到能量的傳遞,干擾與發熱帶來的苦惱也時時如影隨形。實際上,只要把PCB的設計規範歸納總結起來就非常清晰了,說白了就是「怎麼擺」和「怎麼連」的事。

怎麼擺

1、遵照「先大後小,先難後易」的布置原則,即重要的單元電路、核心元器件應當優先布局。這個和吃自助餐的道理是一樣的:自助餐胃口有限先挑喜歡的吃,PCB空間有限先挑重要的擺。

先大後小,先難後易

2、元器件的排列要便於調試和維修,亦即小元件周圍不能放置大元件、需調試的元器件周圍要有足夠的空間,弄得太擠局面往往會變得很尷尬。

3、發熱元件要一般應均勻分布,以利於單板和整機的散熱,除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應遠離發熱量大的元器件。

發熱元器件均勻分布

4、布局中應參考原理框圖,根據單板的主信號流向規律安排主要元器件。布局應盡量滿足以下要求:總的連線儘可能短,關鍵信號線最短;去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳,並使之與電源和地之間形成的迴路最短 ;減少信號跑的冤枉路,防止在路上出意外。

5、相同結構電路部分,儘可能採用「對稱式」標準布局;按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標準優化布局。

6、同類型插裝元器件在X或Y方向上應朝一個方向放置。同一種類型的有極性分立元件也要力爭在X或Y方向上保持一致,便於生產和檢驗。

7、高電壓、大電流信號與小電流,低電壓的弱信號完全分開;模擬信號與數字信號分開;高頻信號與低頻信號分開;高頻元器件的間隔要充分。元件布局時,應適當考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起,以便於將來的電源分隔。

怎麼連

「怎麼擺」是布局的主要注意事項,而「怎麼連」則相對要更複雜一些,大體來說就是:

1、規則優先:若有規則存在,則優先布置有規則要求的信號線,然後布置非關鍵信號線;

2、 關鍵信號線優先:電源、摸擬信號、高速信號、時鐘信號、差分信號和同步信號等關鍵信號優先布線;

3、密度優先:從單板上連接關係最複雜的器件著手布線,從單板上連線最密集的區域開始布線。

PCB布局示例

聰明的人善於把複雜的事情簡單化,學會「怎麼擺」和「怎麼連」,PCB設計規範so easy!

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