設(shè)計(jì)電路板既是一門(mén)藝術(shù)，也是一門(mén)科學(xué)。那么需要什么來(lái)確保完美的設(shè)計(jì)呢？我將分五個(gè)步驟在這里列出。

首先，注意PCB設(shè)計(jì)對(duì)于避免以后出現(xiàn)問(wèn)題至關(guān)重要。創(chuàng)建 PCB 就像構(gòu)思數(shù)字圖像并將其轉(zhuǎn)換為物理實(shí)體。因此，電路板設(shè)計(jì)需要足夠逼真，才能放在紙上并轉(zhuǎn)換成有形的形式。

1.細(xì)化元件貼裝方案

雖然 PCB 不像風(fēng)景那么廣闊，但您面臨著在一小塊金屬板上創(chuàng)造奇跡的挑戰(zhàn)。因此，重要的是要確保反復(fù)修改元件放置計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn) PCB 的最佳使用。因此：

注意方向：作為一般規(guī)則，您的 PCB 設(shè)計(jì)應(yīng)該有類(lèi)似的組件放置在一個(gè)共同的方向。這在焊接過(guò)程中有很大幫助，并且減少了錯(cuò)誤。

確定正確的放置：元件不應(yīng)放置在電路板的焊接面上。

選擇萬(wàn)無(wú)一失的組織。所有表面貼裝元件應(yīng)放置在電路板的同一側(cè)，通孔元件一般安裝在電路板的頂部。這使得快速組裝成為可能。

【圖1 | 顯示的是正確的芯片方向（左）與不良的方向（右）。］

2. 地線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)和電源線(xiàn)的放置

PCB 的設(shè)計(jì)必須使信號(hào)在所有放置的組件之間都有清晰的路徑。這是通過(guò)正確的電源和接地平面方向來(lái)確保的；根據(jù)原理圖指南連接信號(hào)跡線(xiàn)；并確保最佳的凈寬度。

首先，專(zhuān)家建議電源層和接地層應(yīng)位于電路板內(nèi)部，它們應(yīng)居中且對(duì)稱(chēng)放置。除了支持正確的組件放置之外，這還可以防止電路板彎曲。供電線(xiàn)路應(yīng)制作共軌，走線(xiàn)應(yīng)牢固且寬闊。應(yīng)避免端到端的菊花鏈電源線(xiàn)。

其次，如果由于將組件放置在電路板的一側(cè)而刻出水平走線(xiàn)，則走線(xiàn)應(yīng)在另一側(cè)垂直走線(xiàn)。此外，走線(xiàn)應(yīng)該短而直接，并且應(yīng)該在組件之間的空間中。

第三，雖然通過(guò)設(shè)計(jì)的電流量決定了凈寬，但仍規(guī)定為0.010英寸。寬度是低電流模擬和數(shù)字信號(hào)的理想選擇。如果走線(xiàn)承載的電流超過(guò) 0.3 A，則凈寬度必須更寬。

【圖2 | 首選布線(xiàn)由焊料遷移中的箭頭指示。］

【圖3 | 此處顯示的是非首選路由信號(hào)。］

3. 把事情分開(kāi)

一個(gè)常見(jiàn)的現(xiàn)象是，大電壓電源和電流尖峰會(huì)干擾需要低電壓和小電流的電路。這些干擾問(wèn)題可以得到最好的處理：

每個(gè)電源級(jí)的電源和控制地分離。在它們需要捆綁在一起時(shí)，請(qǐng)?jiān)诠?yīng)路徑的末端這樣做。

如果接地層位于中間層，則應(yīng)創(chuàng)建小阻抗路徑以降低干擾風(fēng)險(xiǎn)并保護(hù)控制信號(hào)。使用相同的程序?qū)?shù)字地和模擬地分開(kāi)。

當(dāng)大地平面被兩側(cè)的線(xiàn)交叉時(shí)，很可能發(fā)生電容耦合。通過(guò)只允許模擬信號(hào)通過(guò)模擬地來(lái)避免這種情況。在四層PCB設(shè)計(jì)中，這一點(diǎn)更為關(guān)鍵。

【圖4 | 可以在這里看到正確的組件分離。］

4. 應(yīng)對(duì)熱量

過(guò)熱可能會(huì)損壞電路板。因此，應(yīng)采用散熱方法，包括尋找臨時(shí)組件和添加散熱裝置。對(duì)于 Schieve 前者，請(qǐng)使用具有最佳熱阻等級(jí)的組件。可以添加冷卻風(fēng)扇和散熱器（首選）。任何關(guān)鍵部件都應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。

散熱片對(duì)于銅含量高的組件或多層板的波峰焊接非常有用。這些浮雕應(yīng)用于通孔元件，以簡(jiǎn)化焊接過(guò)程并避免元件板中的熱量積聚。為了最大限度地減少機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，請(qǐng)?jiān)谯E線(xiàn)連接焊盤(pán)的點(diǎn)添加淚珠。

［ 圖 5 | 這是典型的散熱模式。］

5.重新檢查一切

您可能會(huì)覺(jué)得自己創(chuàng)造了一個(gè)杰作，但這樣的想法不應(yīng)該阻止您檢查和重新檢查最終配置。執(zhí)行電氣規(guī)則和設(shè)計(jì)規(guī)則檢查以驗(yàn)證是否符合所有規(guī)則。然后，檢查以確保所有推薦的信號(hào)路由都已到位并尋找任何失誤。

審核編輯：郭婷