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多层PCB设计需要注意的十点原则
2021-12-21
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自从PCB设计诞生以来,这些原则大部分都没有改变。它们已广泛应用于各种PCB设计项目中,对年轻的PCB设计工程师和较成熟的PCB制造商具有指导意义。工程师不必按时间顺序或相对重要性遵循这些规则,但可以通过遵循所有规则彻底改变产品设计。

1. 选择正确的网格并始终使用与大多数元素匹配的网格间距。虽然多重网格看起来很有效,但工程师们还是尽早考虑PCB布局,以避免间距困难,最大限度地利用电路板。由于许多设备的封装尺寸各不相同,工程师应使用最适合其设计的产品。此外,多边形对于电路板的覆铜非常重要。通常,在多栅极电路板上进行多边形涂层时,会出现多边形填充偏差。虽然它不像基于单一网格的标准,但它可以提供超出要求的电路板寿命。
 
2. 保持路径最短和最直接。听起来很简单,但即使在每个阶段都应该牢记这一点,即使这意味着改变电路板的布局以优化布线长度。对于模拟和高速数字电路尤其如此,因为在这些系统中,系统性能总是部分地受到阻抗和寄生效应的限制。
 
3、尽量使用电源层来管理电源线和地线的分布。对于大多数PCB设计软件来说,电源覆铜是一种更快、更容易的选择。通过共享大量电线,可以以最小的阻抗或压降提供最有效的电流,同时提供足够的接地回路。如果可能的话,也可以在电路板的同一区域铺设多条电源线,以确认连接层是否覆盖了大部分PCB,有利于相邻层线之间的相互作用。
 
4. 将相关组件与所需的测试点分组。例如,OpAmp运算放大器所需的分立元件靠近器件放置,以便旁路电容器和电阻器可以与它们一起工作,这有助于优化第2点 中提到的布线长度,并使测试和故障检测更容易。
 
5、将需要的电路板多次复制到另一块更大的板上,制作一块PCB。为制造商使用的设备选择最佳尺寸有助于降低原型制作和制造成本。首先在面板上布置电路板,联系电路板制造商获取每个面板的首选尺寸规格,然后修改设计规格,并尽量在这些面板尺寸内重复设计。
 
6. 综合元件价值。作为设计师,您可以选择同样有效的高价值或低价值分立元件。在较小的标准值范围内进行整合可以简化物料清单并降低成本。如果您根据首选设备的价值拥有一系列PCB产品,那么从长远来看,最好做出正确的库存管理决策。

7. 进行尽可能多的设计规则检查 (DRC)。虽然在PCB上运行DRC只需要很短的时间,但在更复杂的设计环境中保持良好的习惯是一个好习惯,在整个设计过程中通过检查可以节省大量时间。每一个布线决策都至关重要,DRC可用于提醒您最重要的布线决策。
 
8.灵活运用丝网印刷。丝网印刷可用于标记各种有用的信息,供电路板制造商、服务或测试工程师、安装人员或设备调试人员将来使用。即使这些注意事项印在电路板上使用的元件的下表面(电路板安装后),不仅功能和测试点标签要清楚标明,而且元件和连接器的方向也应尽可能清楚。组装在电路板的上下表面,充分利用丝网印刷可以减少重复性工作,简化生产过程。
 
9. 必须选择去耦电容。不要试图通过避免去耦电源线和遵循组件数据表中的限制来优化设计。电容器便宜且耐用,因此您可以花更多时间组装它们,同时遵循第六点并使用一系列标准值来保持库存。
 
10.生成PCB制造参数并在提交生产之前对其进行验证。大多数电路板厂商都乐意直接为您下载验证文件,但最好自己打印出Gerber文件,并使用免费阅读器检查文件是否符合预期,以免造成误会。通过检查自己,你甚至可能会发现一些粗心的错误,以免出现跟错参数的情况。

随着电路设计的广泛共享以及内部团队对参考设计的依赖程度越来越高,这些基本规则仍将是 PCB设计的一个功能,我们认为这对 PCB 设计非常重要。 有了这些基本规则,开发者就可以灵活地增加产品的价值,充分利用自己的电路板。 即使对于电路板设计新手,只要牢记这些基本规则,就可以加快学习过程并增加信心。

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