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技術專題
關于PCB設計的11個建議
PCB設計建議
印刷電路板（PCB）多年來一直是電子產品不可或缺的一部分。多年來，電子設備變得越來越小，越來越復雜，以有效方式連接組件所需的PCB也越來越多。以下是有關PCB設計的11個建議：
1.原理圖完成不是結束
從電路原理圖上看PCB的布局似乎是一個簡單的兩步過程：放置所需的組件，并將導線/走線連接到組件上的適當點。但是，從原理圖到適合原型或生產的成品PCB設計時，仍然必須考慮許多因素。其中一些因素包括物理設計限制（零件的尺寸和位置，零件在PCB另一側的方向），信號之間的電氣交互，散熱以及通過導線/走線的信號損失。所有這些以及更多內容仍然需要工程學的知識才能完成可行的設計。
2.原型設計和生產設計是不同的
根據你的設計意圖，可能會在要使用的組件類型上做出很大不同的選擇。對于原型或概念驗證設計，你可以為盡可能選擇通孔零件，因為它們相對便宜，易于焊接到你的PCB。但是，在生產設計中，你要避免使用通孔零件，而要使用表面安裝零件（SMT零件）。通孔零件的組裝成本很高，并且由于電路板尺寸，層數，組件可用性延遲等原因而導致的生產成本急劇上升。另外，減少材料清單（BOM）上單一零件的數量是另一種方法使生產成本最小化。
3.原理圖和PCB設計模塊化
與原理圖類似，根據模塊規劃PCB布局是一種更有效的布局設計方法。原理圖中緊靠的元件也應該緊靠布局。大多數設計師喜歡從模塊的角度來考慮設計。
4.電源是PCB布局關鍵點
功率傳輸對任何電路的性能都至關重要。一些零件比其他零件需要更多的功率和更好的調節功率。在設計的早期就必須考慮到這一點，否則電路性能會受到影響。
可以通過幾種方式為PCB上的所有組件供電。但是，無論采用哪種方法，都需要進行提前規劃，以便形成串聯（通孔放置不充分的平面會限制電流）。
5.標準DRC設置適用于所有設計。
與PCB制版廠及貼片廠溝通，根據需求調整PCB設計工具的檢查規則（DRC）。這樣可以很大程度的提高PCB設計的成功率，達到節省時間的目的。僅僅因為你可以設計它，并不意味著每個PCB制造商都可以制造它。
節省項目時間和不必要成本的另一種工具是制造商在制造之前對你完成的設計進行可制造性設計（DFM）分析。如果你的PCB制造商提出了改進建議，那么可能需要付出一些努力來稍微改變一下設計，以便生產出更可靠，更具成本效益的產品。你甚至可能想要停止當前的生產周期并重新設計，然后再繼續。由于設計缺陷導致的制造缺陷而在現場造成故障的引起的返工是災難。
6.確保庫中元件都可以放置在版面上
并非所有零件庫都是一樣的。組件封裝和技術數據表之間通常存在差異。有時，這取決于大小，引腳分配或方向。在布局階段，一切可能看起來都不錯，但是當物理部分無法放入占位面積時，可能會出現延遲和旋轉修訂。花額外的時間來驗證零件與數據表匹配。
7.相似零件進行分組
盡量將PCB的相似部分組合到一個公共區域中，這是對空間的很好利用，但是正如我們上面所討論的，這些部分應位于原理圖中相對于其空間相對較近的位置，從而限制了信號必須經過的距離并消除了板上不必要的布線。對于微控制器及其電容而言尤其如此。
最小化從CPU到電容的走線長度，可將噪聲從電源耦合到地面，從而產生更好的結果。不要將原理圖上所有去耦電容器在同一頁上，將去偶電容放到元件周圍，布線中同樣如此。
8.慎用自動布線。
盡管自動路由器的目的就是這樣做，但是算法的執行并不是100％可靠的。通常，完全自動布線的電路板的結果可能會連接所有必要的點，但是從電氣和可制造性的角度來看，這可能會導致設計不佳。布線時鐘，布線電源/接地，布線任何關鍵網絡；然后，如果需要，請運行自動布線。自動布線完成后，請返回并查看是否可以清除路由不良的網絡。
9.注意負載電路線寬
高速線路有時具有阻抗要求，這些要求將決定這些走線的走線寬度。確保在路由它們時考慮了這些要求。同樣，在布線之前應考慮電網的當前負載。具有高電流負載的走線的尺寸必須足夠大，以承載該電流而不會過熱。使用互聯網上容易獲得的走線寬度計算器可以大大簡化此計算。
10.不能完全信賴DRC
甚至功能強大的DRC工具在設計規則范圍方面也有局限性。他們根本無法替代良好的工程實踐。一個例子是返回地面的路徑。DRC可以驗證它們是否存在，但不一定確定大小，路徑長度和走線幾何形狀即可獲得好的電氣效果。
11.檢查Gerber文件缺陷
不幸的是，大多數工具的Gerber提取過程存在陷阱，有可能導致PCB制造商看到一件事，而你又在設計工具中看到另一件事。在提交要生成的文件之前，請驗證你的輸出（Gerber）文件。
總結：意識到布局缺陷并進行相應調整，減少設計工作量以及進行更多的故障排除和工程評估，就可以縮短產品上市時間和項目成本。