pcb板設計黃金法則廣泛適用于各種設計項目中

盡管半導體集成度越來越高，許多應用也隨時可以獲得片內系統，許多功能強大的現成開發板也變得越來越容易獲得，但在許多用例中，電子產品的應用仍然需要定制的印刷電路板  在一次性開發中，即使是普通的印刷電路板也可以發揮非常重要的作用。  印刷電路板是設計的物理平臺，也是原始元件電子系統設計中最靈活的元件。
本文將介紹pcb板設計的幾條黃金法則，并且廣泛適用于各種pcb板設計項目。

本文介(jie)紹了電子(zi)設(she)(she)計工程(cheng)(cheng)師(shi)在使(shi)用設(she)(she)計軟件(jian)進行印(yin)刷(shua)電路板布局(ju)設(she)(she)計和商業制(zhi)造時應牢記和實(shi)踐的十條最有效的設(she)(she)計規則(ze)(ze)。  工程(cheng)(cheng)師(shi)不需(xu)要(yao)(yao)根據時間或相(xiang)對重要(yao)(yao)性按順序實(shi)施這些規則(ze)(ze)，只需(xu)要(yao)(yao)遵循它們就可以大(da)大(da)改變產品設(she)(she)計。  

規則(ze)1:選(xuan)擇正確的(de)(de)(de)網(wang)格集，并始終使用(yong)與大多(duo)數(shu)組件匹配的(de)(de)(de)網(wang)格間距。  雖然多(duo)重(zhong)網(wang)格(multigrid)似乎是有(you)(you)效的(de)(de)(de)，但如(ru)果工程師(shi)們(men)能(neng)在印刷電(dian)路板布(bu)局(ju)設計的(de)(de)(de)早期(qi)階段進行更(geng)多(duo)的(de)(de)(de)思考，他們(men)就能(neng)避免間距上的(de)(de)(de)困難，并能(neng)最大限度地應用(yong)電(dian)路板。  由于(yu)許多(duo)設備有(you)(you)多(duo)種包裝(zhuang)尺(chi)寸，工程師(shi)應該(gai)使用(yong)最有(you)(you)利(li)于(yu)自(zi)己設計的(de)(de)(de)產品(pin)。  此外(wai)，多(duo)邊形對于(yu)電(dian)路板上的(de)(de)(de)鍍銅非常重(zhong)要。多(duo)格電(dian)路板在多(duo)邊形上鍍銅時，通常會產生多(duo)邊形填充偏差。雖然它沒有(you)(you)基于(yu)單(dan)個網(wang)格的(de)(de)(de)標準，但它可以提供比(bi)所需(xu)電(dian)路板使用(yong)壽命(ming)(ming)更(geng)長的(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)。  

規則2:保持路(lu)徑最短(duan)且直接(jie)  這(zhe)聽起來簡單而常(chang)見，但在(zai)每個階(jie)段都應該牢記(ji)在(zai)心，即使這(zhe)意味著改變(bian)電(dian)路(lu)板(ban)布(bu)局(ju)以優化布(bu)線長度。  這(zhe)尤其適(shi)用于模擬和(he)(he)高速數字電(dian)路(lu)，其中系統性能總(zong)是部分受到(dao)阻抗和(he)(he)寄生效應的限制。

規則3:盡可能使用電源層來管理電源和地線的分布對于大多數pcb板設計軟件來(lai)說，電源(yuan)層(ceng)上(shang)的銅涂層(ceng)是一個更(geng)快(kuai)、更(geng)簡(jian)單的選擇。  通過共同連接(jie)大量(liang)導(dao)線(xian)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)保證(zheng)具有最(zui)高效率和(he)最(zui)低阻抗(kang)或電壓降的電流，同時可(ke)(ke)以(yi)(yi)提供(gong)足夠的接(jie)地回路。  如果可(ke)(ke)能，也可(ke)(ke)以(yi)(yi)在電路板的同一區域中運行多條電源(yuan)線(xian)，以(yi)(yi)確認接(jie)地層(ceng)是否覆蓋印刷電路板的大部分層(ceng)，這有利于相(xiang)鄰層(ceng)上(shang)的運行線(xian)之間的相(xiang)互作用。  

 規(gui)則(ze)(ze)4:用要求的測(ce)試(shi)點對相關部件(jian)進行分組(zu)  例如，OpAmp運算(suan)放(fang)大器所需的分立元件(jian)靠近器件(jian)放(fang)置(zhi)，以(yi)便旁路電容和電阻可(ke)以(yi)與(yu)同一地配合，從而(er)有助(zhu)于(yu)優化規(gui)則(ze)(ze)2中(zhong)提到(dao)的布線長度，同時(shi)使測(ce)試(shi)和故障檢測(ce)更加容易。  

規則(ze)5:在(zai)另一(yi)個較大的(de)(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)板(ban)上(shang)重復(fu)(fu)所需的(de)(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)板(ban)多次進(jin)行(xing)印刷電(dian)路(lu)(lu)板(ban)布局  為制造商使用的(de)(de)(de)設備(bei)選擇最合適的(de)(de)(de)尺寸(cun)有助于(yu)降低原型設計(ji)和制造成(cheng)本。  首(shou)先，在(zai)面(mian)(mian)板(ban)上(shang)布置電(dian)路(lu)(lu)板(ban)，聯系電(dian)路(lu)(lu)板(ban)制造商以獲得每(mei)個面(mian)(mian)板(ban)的(de)(de)(de)首(shou)選尺寸(cun)規格(ge)，然(ran)后修改您(nin)的(de)(de)(de)設計(ji)規格(ge)，并嘗試(shi)在(zai)這(zhe)些面(mian)(mian)板(ban)尺寸(cun)內(nei)重復(fu)(fu)您(nin)的(de)(de)(de)設計(ji)多次。  

規則6:整(zheng)合(he)組件(jian)值(zhi)  作為設計者，您(nin)將選擇(ze)具有高或低(di)組件(jian)值(zhi)但(dan)性(xing)能相(xiang)同的離散組件(jian)。  通過在較小的標準值(zhi)范(fan)圍內(nei)進行整(zheng)合(he)，可以簡化(hua)物(wu)料清單，降低(di)成本。  如果您(nin)有一系(xi)列基于(yu)首選器件(jian)價值(zhi)的多氯聯苯產品，從長(chang)遠(yuan)來(lai)看，做出正確的庫存管(guan)理決策(ce)將會更加(jia)有益。  

規則7:執行(xing)盡可(ke)能多的(de)(de)設計(ji)規則檢查(cha)  雖(sui)然在(zai)印刷電(dian)路(lu)板軟件上運行(xing)數字版權(quan)控(kong)制功能只(zhi)需要(yao)(yao)很短的(de)(de)時(shi)間(jian)，但在(zai)更復雜的(de)(de)設計(ji)環(huan)境中，只(zhi)要(yao)(yao)在(zai)設計(ji)過程中始終(zhong)執行(xing)檢查(cha)，就可(ke)以節省很多時(shi)間(jian)，這是一個(ge)值(zhi)得(de)保(bao)持的(de)(de)好習(xi)慣。  每個(ge)路(lu)由(you)決(jue)策都(dou)至關重要(yao)(yao)，您可(ke)以隨時(shi)通過執行(xing)DRC得(de)到最(zui)重要(yao)(yao)的(de)(de)路(lu)由(you)提示。  

規則8:絲網印刷的靈活(huo)使用(yong)(yong)(yong)(yong)  絲網印刷可用(yong)(yong)(yong)(yong)于標(biao)(biao)記各種有用(yong)(yong)(yong)(yong)的信息，供電路板(ban)(ban)制(zhi)造商、服務或測試(shi)(shi)工程師(shi)、安裝人員或設備調試(shi)(shi)人員將來使用(yong)(yong)(yong)(yong)。  不(bu)僅(jin)標(biao)(biao)記清(qing)晰(xi)的功(gong)能(neng)和(he)測試(shi)(shi)點標(biao)(biao)簽(qian)，而且盡可能(neng)地標(biao)(biao)記組件和(he)連接(jie)器的方向，即使這些注釋(shi)印刷在電路板(ban)(ban)使用(yong)(yong)(yong)(yong)的組件的下(xia)表面上(shang)(在電路板(ban)(ban)組裝之后)  在電路板(ban)(ban)的上(shang)下(xia)表面充分應用(yong)(yong)(yong)(yong)絲網印刷技術可以減少重復工作，簡(jian)化生(sheng)產過程。  

規(gui)(gui)則9:需要(yao)去(qu)(qu)耦(ou)電容(rong)  不要(yao)試圖通過(guo)避免電源線去(qu)(qu)耦(ou)并根(gen)據元件數據手(shou)冊中(zhong)的限值(zhi)來優(you)化(hua)設計(ji)  電容(rong)器(qi)既便宜又耐用。你可以(yi)花盡可能多的時間組裝(zhuang)電容(rong)器(qi)。同時，遵(zun)循規(gui)(gui)則6并使用標準值(zhi)范圍來保(bao)持庫存整潔。  

規則(ze)十:生成印刷(shua)電路板制造(zao)參數(shu)并(bing)在提交生產(chan)前進行驗證  雖然大多數(shu)電路板制造(zao)商愿意直接下載并(bing)為您驗證，但您最好先輸出Gerber文件，然后用免(mian)(mian)費(fei)的查看器檢查，以免(mian)(mian)誤解。  通過個(ge)人驗證，你甚至(zhi)會(hui)發(fa)現一些粗心的錯誤，從而避免(mian)(mian)了因(yin)根(gen)據(ju)錯誤的參數(shu)完成生產(chan)而造(zao)成的損失(shi)。  

隨著電路設計被越來越廣泛地共享，內部團隊越來越依賴于參考設計，與上述類似的基本規則將仍然是pcb板設計的一個特征，我們認為這對pcb板設計非(fei)常重要(yao)。  通過(guo)闡(chan)明這些基本規(gui)(gui)則，開發人員可以(yi)(yi)非(fei)常靈活地提高(gao)他們產品的(de)價值，并從他們制造的(de)電路(lu)板(ban)中獲得最(zui)大利益。  即使是新手(shou)電路(lu)板(ban)設計師也可以(yi)(yi)通過(guo)記(ji)住這些基本規(gui)(gui)則來加快學習過(guo)程，增強自信心。