設計電路板既是一門藝術,也是一門科學。那么需要什么來確保完美的設計呢?我將分五個步驟在這里列出。
首先,注意PCB設計對于避免以后出現問題至關重要。創建 PCB 就像構思數字圖像并將其轉換為物理實體。因此,電路板設計需要足夠逼真,才能放在紙上并轉換成有形的形式。
1.細化元件貼裝方案
雖然 PCB 不像風景那么廣闊,但您面臨著在一小塊金屬板上創造奇跡的挑戰。因此,重要的是要確保反復修改元件放置計劃,以實現 PCB 的最佳使用。因此:
注意方向:作為一般規則,您的 PCB 設計應該有類似的組件放置在一個共同的方向。這在焊接過程中有很大幫助,并且減少了錯誤。
確定正確的放置:元件不應放置在電路板的焊接面上。
選擇萬無一失的組織。所有表面貼裝元件應放置在電路板的同一側,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)。]
PCB 的設計必須使信號在所有放置的組件之間都有清晰的路徑。這是通過正確的電源和接地平面方向來確保的;根據原理圖指南連接信號跡線;并確保最佳的凈寬度。
首先,專家建議電源層和接地層應位于電路板內部,它們應居中且對稱放置。除了支持正確的組件放置之外,這還可以防止電路板彎曲。供電線路應制作共軌,走線應牢固且寬闊。應避免端到端的菊花鏈電源線。
其次,如果由于將組件放置在電路板的一側而刻出水平走線,則走線應在另一側垂直走線。此外,走線應該短而直接,并且應該在組件之間的空間中。
第三,雖然通過設計的電流量決定了凈寬,但仍規定為0.010英寸。寬度是低電流模擬和數字信號的理想選擇。如果走線承載的電流超過 0.3 A,則凈寬度必須更寬。
【圖2 | 首選布線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。]
3. 把事情分開
一個常見的現象是,大電壓電源和電流尖峰會干擾需要低電壓和小電流的電路。這些干擾問題可以得到最好的處理:
每個電源級的電源和控制地分離。在它們需要捆綁在一起時,請在供應路徑的末端這樣做。
如果接地層位于中間層,則應創建小阻抗路徑以降低干擾風險并保護控制信號。使用相同的程序將數字地和模擬地分開。
當大地平面被兩側的線交叉時,很可能發生電容耦合。通過只允許模擬信號通過模擬地來避免這種情況。在四層PCB設計中,這一點更為關鍵。
【圖4 | 可以在這里看到正確的組件分離。]
4. 應對熱量
過熱可能會損壞電路板。因此,應采用散熱方法,包括尋找臨時組件和添加散熱裝置。對于 Schieve 前者,請使用具有最佳熱阻等級的組件。可以添加冷卻風扇和散熱器(首選)。任何關鍵部件都應遠離熱源。
散熱片對于銅含量高的組件或多層板的波峰焊接非常有用。這些浮雕應用于通孔元件,以簡化焊接過程并避免元件板中的熱量積聚。為了最大限度地減少機械應力和熱應力,請在跡線連接焊盤的點添加淚珠。
[ 圖 5 | 這是典型的散熱模式。]
5.重新檢查一切
您可能會覺得自己創造了一個杰作,但這樣的想法不應該阻止您檢查和重新檢查最終配置。執行電氣規則和設計規則檢查以驗證是否符合所有規則。然后,檢查以確保所有推薦的信號路由都已到位并尋找任何失誤。
審核編輯:郭婷
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