緊湊型PCB設計入門提示

發布人：電子資料庫時間：2023-01-10 來源：工程師發布文章

作為一位研究生工程師的導師，他最近第一次遇到高密度布局設計項目的PCB。作為一名專業工程師，這是一次有趣的經歷，見證了他們是如何完成這項任務的。當課程結束后，我問我的學員他們在項目中學到了什么。他們的反饋很有啟發性，所以我想我會和更多的聽眾分享每一點。

在方案設計過程中，一定要仔細考慮布局，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。放置構件時，請考慮是否可以在其下方布線。
不要自動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，放置總占地面積更大的構件可以打開在其下方布線的選項。如果沒有此選項，高密度設計可能更難布線。
在高密度設計中，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，如果使用包含內部下拉和上拉組件的MCU，則可以從設計中消除任何外部下拉和上拉組件。
從您的方案設計. 例如，如果使用MCU內置的模數轉換器功能，則可能會添加MCU數據表中建議的附加外部濾波。但是，如果您只將ADC用于非關鍵功能（如電池充電監測），您真的需要此濾波器嗎？如果移除過濾器不會對功能產生不利影響，則可以節省急需的電路板空間。
當開始放置元件時，始終從一開始就在地面上添加一個通孔，以確保在需要時有足夠的空間。
當你開始手動布線，總是從較大的過孔和較寬的跡線開始。這樣，布線就更簡單了，而且您會知道，如果過孔和跟蹤不合適，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電路板區域。這將使PCB更容易布線，因為連接之間的跡線將更短，節省PCB空間，并使設備更容易免疫電磁干擾（電磁干擾）和****較少的輻射。
將所有關鍵信號在放置構件的同時。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布線，這意味著您可能需要從頭開始使用不同的構件放置。
請始終首先放置需要特定且嚴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放置所有其他組件。
不要忘記PCB設計在設計高密度布局. 有時，當你試圖在一個小范圍內安裝所有元件時，你可能會忘記除了俄羅斯方塊式的挑戰外，還有一些PCB設計的電氣規則需要遵循。這些規則包括退耦電容盡可能靠近IC電源引腳，以最小電流回路實現最佳開關電源設計，并將TVS二極管與其他連接串聯，盡可能靠近連接器。
如果這是你的第一次高密度設計，不要害怕剛開始。你可能需要重新設計一次，但沒關系；你就是這樣學的。我的研究生工程師不得不重做他們的設計四五次，他們每次都學到新東西。如果你認為沒有足夠的空間，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。我的畢業生認為沒有足夠的空間容納一切。他建議把SM040I的一個更大的組件換成一個更大的組件。為了完成這個任務，他需要為路由打開更多的空間，并設法解決了這個問題。
使用您可用的PCB設計軟件工具。例如，AD和PADS等都有很多的快捷鍵和工具可供你在布局，節省你的時間，讓你知道你的位置是否正確，是否可以路由。根據您的制造商的能力因為如果結果是PCB無法制造，你就有麻煩了。
不要害怕改變你的MCU引腳PCB設計過程中的功能。像GPIO這樣的管腳大多數時候都可以很容易地改變，這可以使您的PCB布局更簡單。
請多次檢查您的設計，因為在您提交工作或訂購PCB后發現的任何錯誤都可能太遲無法修復。錯誤不僅會出現在PCB布局上，也會出現在原理圖中。例如，我的研究生工程師發現他們的一些組件沒有任何連接，他們一開始沒有注意到這一點。如果這些錯誤沒有得到糾正，這些錯誤將是關鍵性的，設備將無法工作。一旦設備組裝好，就很難發現為什么它不能工作了，因為除了一個簡單的設計錯誤之外，還有很多可能的原因。