广告

PCB设计的十条黄金法则

2020-04-22 Edwin Robledo 阅读:
尽管目前半导体集成度越来越高,许多应用都有随时可用的片上系统,同时许多功能强大且开箱即用的开发板也可轻松获得,但许多使用案例中电子产品的应用仍然需要定制PCB。电子设计工程师在使用设计软件进行PCB布局设计及商业制造时应牢记并践行十条有效的设计法则。

尽管目前半导体集成度越来越高,许多应用也都有随时可用的片上系统,同时许多功能强大且开箱即用的开发板也可越来越轻松地获得,但许多使用案例中电子产品的应用仍然需要使用定制PCB。在一次性开发当中,即使一个普通的PCB都能发挥非常重要的作用。PCB是进行设计的物理平台,也是用于原始组件进行电子系统设计的最灵活部件。4yEednc
4yEednc
本文将介绍电子设计工程师在使用设计软件进行PCB布局设计及商业制造时应牢记并践行的十条黄金法则。这些法则自25年前商用PCB设计诞生以来,大多没有改变,且广泛适用于各种PCB设计项目,无论是对年轻的电子设计工程师还是成熟的电路板制造商,都具有极大的指导作用。4yEednc
4yEednc
工程师无需按时间先后或相对重要性依次执行这些法则,只需全部遵循便可极大地改变产品设计。4yEednc
4yEednc
法则1:选择正确的网格 —— 设置并始终使用能够匹配最多元件的网格间距。虽然多重网格看似效用显著,但工程师若在PCB布局设计初期能够多思考一些,便能够避免间隔设置时遇到难题并可最大限度地应用电路板。由于许多器件都采用多种封装尺寸,工程师应使用最利于自身设计的产品。此外,多边形对于电路板敷铜至关重要,多重网格电路板在进行多边形敷铜时一般会产生多边形填充偏差,虽然不如基于单个网格那么标准,但却可提供超越所需的电路板使用寿命。4yEednc
4yEednc
法则2:保持路径最短最直接。这一点听起来简单寻常,但应在每个阶段,即便意味着要改动电路板布局以优化布线长度,都应时刻牢记。这一点还尤其适用于系统性能总是部分受限于阻抗及寄生效应的模拟及高速数字电路。4yEednc
4yEednc
法则3:尽可能利用电源层管理电源线和地线的分布。电源层敷铜对大多数PCB设计软件来说是较快也较简单的一种选择。通过将大量导线进行共用连接,可保证提供最高效率且具最小阻抗或压降的电流,同时提供充足的接地回流路径。 可能的话,还可在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某一层的大部分层面,这样有利于相邻层上运行线路之间的相互作用。4yEednc
4yEednc
法则4:将相关元件与所需的测试点一起进行分组。例如:将OpAmp运算放大器所需的分立元件放置在离器件较近的部位以便旁路电容及电阻能够与其同地协作,从而帮助优化法则二中提及的布线长度,同时还使测试及故障检测变得更加简便。4yEednc
4yEednc
法则5:将所需的电路板在另一个更大的电路板上重复复制多次进行PCB拼版。选择最适合制造商所使用设备的尺寸有利于降低原型设计及制造成本。首先在面板上进行电路板布局,联系电路板制造商获取他们每个面板的首选尺寸规格,然后修改你的设计规格,并尽力在这些面板尺寸内多次重复进行你的设计。4yEednc
4yEednc
法则6:整合元件值。作为设计师,你会选择一些元件值或高或低,但效能一样的分立元件。通过在较小的标准值范围内进行整合,可简化物料清单,并可能降低成本。如果你拥有基于首选器件值的一系列PCB产品,那么从更长远角度来说,也更利于你做出正确的库存管理决策。4yEednc
4yEednc
法则7:尽可能多地执行设计规则检查(DRC)。尽管在PCB软件上运行DRC功能只需花费很短时间,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省大量时间,这是一个值得保持的好习惯。每个布线决定都很关键,通过执行DRC可随时提示你那些最重要的布线。4yEednc
4yEednc
法则8:灵活使用丝网印刷。丝网印刷可用于标注各种有用信息,以便电路板制造者、服务或测试工程师、安装人员或设备调试人员将来使用。不仅标示清晰的功能和测试点标签,还要尽可能标示元件和连接器的方向,即使是将这些注释印刷在电路板使用的元件下表面(在电路板组装后)。在电路板上下表面充分应用丝网印刷技术能够减少重复工作并精简生产过程。4yEednc
4yEednc
法则9:必选去耦电容。不要试图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。电容器价格低廉且坚固耐用,你可以尽可能多地花时间将电容器装配好,同时遵循法则六,使用标准值范围以保持库存整齐。4yEednc
4yEednc
法则10:生成PCB制造参数并在报送生产之前核实。虽然大多数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一样,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。4yEednc

(责编:Jenny Liao)4yEednc

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
  • 巧用0Ω电阻设计PCB板 许多硬件初学者看到PCB板上用到0Ω电阻时,往往就会一脸懵圈,他们经常会问:既然这玩意儿里面啥也没有,干嘛还要用它?其实,0Ω电阻的用处可大了,如果用好它,可以极大地方便PCB板的设计和调试。
  • 2021最受欢迎技术文章排行TOP 10:PCB设计与制造封装 在过去的2021年里,是哪些文章吸引了大家的关注点赞转发三连呢?EDN小编从几个热门类别中,选出最热门的几篇技术文章分享给大家。
  • 模拟版图设计——不只是晶体管 原理图不是详细的设计图,而更像是电路的架构草图。版图设计人员的职责是利用他们的培训和经验来解释原理图,进而创建出成功的版图。我们来看看这些额外的结构及其作用。
  • Digi-Key Electronics推出新的Scheme-it功能 新功能包括Ultra Librarian符号集成、定制符号编辑器和数学标记
  • 在电路系统中如何准确测量PCB温度与环境温度? 除了在电路设计中充分考虑温度可靠性还需要兼顾电路系统的温度监测,实时确保温度范围在允许范围内,在出现极端温度情况时有预警机制,环境温度测量和PCB温度测量就是其中两个重要的步骤,如何准确地实现环境温度和PCB板上温度的测量呢?
  • 难道“设计得太好”也是一种错? 有时候,事情做的好并促成了技术进展,很快地就会有人对你期待更多。例如在设计时增加某种新功能,经常引发另一种非预期的需求。从某方面来说,这对于工程师所传达的讯息就是:很抱歉,您的设计做得“太”好了!
  • 大四学生自制1200+晶体管阵列芯片,类似英特尔4004 CPU 日前,国外大四学生@Sam Zeloof 制作了他的第二个自制硅集成电路Z2,单个芯片上有 1200 个晶体管,使用的技术与英特尔在 1970 年代制作第一批 CPU 时使用的技术相同。换而言之,他一个人在家完成了在 1970 年代需要整个公司才能完成的工作……
  • 这颗可编程逻辑芯片为何一半时间不能正常工作? 几分钟后,我们就知道只有最新版的 GAL出现了问题。但这似乎又是不可能发生的——这是精心编程的 GAL,在编程器中使用专门准备的测试向量进行了测试,竟然有一半的时间在电路中不能工作?
  • 什么样的PCB才能承受住100 A的电流? 通常的PCB设计电流都不会超过10 A,甚至5 A。尤其是在家用、消费级电子中,通常PCB上持续的工作电流不会超过2 A。但是最近要给公司的产品设计动力走线,持续电流能达到80 A左右,考虑瞬时电流以及为整个系统留下余量,动力走线的持续电流应该能够承受100 A以上。那么问题就来了,怎么样的PCB才能承受住100 A的电流?
  • 瑞萨电子推出用于RZ/G2L、RZ/V2L的完整电源解决方案  新产品可提升系统可靠性,降低整体成本,支持四层PCB板
  • 为什么我的3.3V电源只有1.5V?剩下的1.8V去哪儿了? 上周末,我将电源和电子器件迁移到了机柜中,然而,当我用手轻按电源开关……没有动静!我拿出心爱的万用表,开始四处探测。很快我就发现,在Simblee扩充板的电源和地引脚上探测,Simblee分线板的3.3V电源引脚上只有1.5V电压。这究竟是怎么发生的?剩下的1.8V去哪里了?
  • 美军先进芯片研究进展:高集成度、高性能、低功耗、安全 目前,集成度高、制程工艺先进,兼具更高性能与更低功耗,且更为安全的芯片已然成为美军的研究重点。本文从国防系统定制ASIC微芯片、TrueNorth仿人脑芯片、碳基纳米3D芯片以及DNN芯片系统的研究情况入手,对美军工领域先进芯片研究的新进展进行了梳理。
广告
热门推荐
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了