許多設計人員開始認為電路功能和可靠性是印刷電路板(PCB)設計中需要考慮的關鍵因素。在實踐中,PCB布局是創建成功最終產品的關鍵因素,而不是許多工程師在初始設計周期中實現的。
布局對電子產品至關重要,在某些PCB設計團隊中,設計通過專業布局技術人員,以實施最佳實踐并避免已知的放置注意事項。在大多數情況下,利用先進的計算機輔助設計(CAD)軟件來最大限度地提高效率,檢測潛在的設計問題,并警告明顯的錯誤。
PCB布局成功的一些關鍵因素是:
- 經驗 - 設計經驗對簡單和復雜PCB設計的質量結果有很大幫助。
- 工具 - 強大的工具集,如CAD和制造設計(DFM)計算機應用已成為必須設計當今復雜的PCB。
- 遵守指南和最佳實踐 - 有許多普遍接受的指南和最佳實踐可以有利于開發PCB布局,一直到制造和測試過程。
PCB布局指南
某些指導原則與特定類型的PCB相比更為重要,例如與柔性PCB,多層板等特定用途有關的指導原則。和專業技術,包括高密度中間件nnect板。但是也有許多指導方針適用于許多學科:
一般指導原則
從粗略的計劃開始 - 一個通用的設計,說明建議的組件和布局將產生良好的進行詳細電路工程和PCB布局的工作計劃。
物理板限制 - 確定影響設計的任何因素
- 電路板尺寸 - 預定尺寸要求
- 材料 - 需要使用特定的電路板材料將推動元件的使用
- 連接 - 電路板的安裝或安裝方式將極大地影響布局,因為連接點和方法可能會影響元件的放置
估算 - 一旦確定了電路板元件和尺寸,評估器件和必要走線的組合是否適合電路板尺寸。
圖層 - 確定是否需要多層,如何在laye之間路由連接rs,以及最終的設計是否可以由制造商制造。
平面 - 連同層設計,考慮如何實現電源和地平面,最佳做法是將兩者分開最大限度地減少電磁干擾(EMI)并有效管理電源。避免使用部分平面以避免翹曲,層壓問題,焊接和其他制造問題。此類構造問題可能導致電路板可靠性問題或完全失效。
跟蹤指南
在設計早期需要考慮跟蹤,以避免PCB問題。
跡線寬度 - 太近和太窄的跡線可能導致短路情況。相反,位置過寬的走線會增加電路板上所需的空間,增加尺寸,所需的層數和/或成本。
跟蹤功率容量 - 取決于要處理的電流量單個走線和電路板結構,可能需要增加走線寬度。
焊盤和孔的尺寸和比例 - 通過在初始設計期間確定焊盤/孔比和尺寸,可以計算鉆孔和其他考慮因素的公差。這可能因制造商而異,因此在此過程的早期與預期的制造商進行協商非常有益。隨著PCB的尺寸不斷縮小,這一點變得更加重要,并且通孔也是至關重要的。
焊盤形狀 - 焊盤尺寸和形狀可根據要加入的元件和制造工藝而變化被利用。這將影響PCB布局。在此過程中,請盡早咨詢PCB制造商,以確保電路板設計符合制造標準。
散熱問題 - 如果電路板功能將包含重要的熱發電機組件,考慮到耗散容差或散熱器要求。
EMI/EMC考慮因素
PCB存在電磁干擾,電磁兼容性和其他不良元素等常見問題。避免此類問題以及由此產生的電路板缺陷需要注意接地布置和跟蹤角度的細節,這些細節往往會增加EMI。
緊密靠近的并行走線會產生串擾,從而產生電路板性能或故障問題。在實際必須穿過跡線的地方,最小化電容和感應問題的最佳做法是使它們以直角交叉。
解決PCB布局問題的方法
許多PCB布局挑戰可能是通過遵守基本準則來避免,但經驗仍然是一個不能過分強調的屬性。經驗豐富的PCB布局技術人員,配備先進的最新設計軟件,是開發PCB的最佳方案,可以按設計運行,也可以轉換為高效制造。
軟件程序現在可用 - 有些成本很低或沒有成本 - 為PCB工程師提供簡單的設計和布局功能。計算機輔助設計和制造(CAD/CAM)系統如今被認為是開發更復雜和技術電路設計和制造的重要組成部分。
制造設計(DFM)工具是實際PCB之前的下一步生產,驗證設計和檢測可能在生產過程中產生問題的區域。
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