在(zai)開(kai)始(shi)新設計時(shi)，因為將(jiang)大(da)部(bu)分時(shi)間都(dou)花在(zai)了(le)電路(lu)設計和元件(jian)的(de)選(xuan)擇上(shang)，如果沒有(you)為PCB布局(ju)布線(xian)階(jie)段的設計提(ti)供(gong)充(chong)足(zu)的(de)時(shi)間和(he)精(jing)力(li)，可(ke)能會導(dao)致(zhi)設計從數字領域轉化(hua)為物(wu)理現實的(de)時(shi)候(hou)，在(zai)制(zhi)造(zao)階段出現問題，或(huo)者(zhe)在(zai)功能(neng)方面(mian)產生(sheng)缺陷(xian)。

PCB布局(ju)過程(cheng)的(de)元件(jian)放(fang)置(zhi)階段(duan)既(ji)是(shi)科學又(you)是藝(yi)術(shu)，需要對(dui)電路(lu)板上(shang)可用(yong)的主(zhu)要元器(qi)件(jian)進(jin)行(xing)戰(zhan)略性(xing)考(kao)慮，有(you)壹些(xie)具(ju)體的指導(dao)方針需要牢(lao)記(ji)，包(bao)括(kuo)：

取向 - 確(que)保將相(xiang)似(si)的元件(jian)定位(wei)在(zai)相(xiang)同的(de)方向上(shang)，這將有(you)助於實現(xian)高效且(qie)無差(cha)錯(cuo)的焊接過程(cheng)。

布置(zhi) - 避(bi)免將(jiang)較(jiao)小(xiao)元件(jian)放(fang)置(zhi)在(zai)較(jiao)大元件(jian)的(de)後(hou)面，這(zhe)樣小(xiao)元件(jian)有(you)可能(neng)受大(da)元件(jian)焊接的影響(xiang)而(er)產生(sheng)裝貼(tie)問題(ti)。

組織 - 建議將所(suo)有(you)表面(mian)貼裝(SMT)元(yuan)件(jian)放(fang)置(zhi)在(zai)電路(lu)板的同壹(yi)側(ce)，並將(jiang)所(suo)有(you)通(tong)孔(TH)元(yuan)件(jian)放(fang)置(zhi)在(zai)電路(lu)板頂(ding)部(bu)，以盡量(liang)減(jian)少(shao)組裝步(bu)驟。

當使(shi)用(yong)混合技(ji)術(shu)元件(jian)(通(tong)孔和(he)表面(mian)貼裝元(yuan)件(jian))時(shi)，制(zhi)造(zao)商(shang)可(ke)能需要額(e)外(wai)的工藝來(lai)組(zu)裝電路(lu)板，這將增加您的總體(ti)成本。放置(zhi)元件(jian)後(hou)，接(jie)下來(lai)可(ke)以放(fang)置(zhi)電源，接地和(he)信(xin)號(hao)走(zou)線(xian)，以確(que)保您的(de)信(xin)號(hao)具(ju)有(you)幹(gan)凈無故障(zhang)的通(tong)行路(lu)徑(jing)。在(zai)布局(ju)過程(cheng)的(de)這個階(jie)段，請記(ji)住以下壹些(xie)準(zhun)則(ze)：

壹、定位(wei)電源和接(jie)地平面層(ceng)

始(shi)終(zhong)建議將電源和接(jie)地平面層(ceng)置(zhi)於電路(lu)板內部(bu)，同時(shi)保持(chi)對(dui)稱(cheng)和居(ju)中(zhong)。這(zhe)有(you)助於防止(zhi)您(nin)的(de)電路(lu)板彎(wan)曲，這(zhe)也(ye)關系到您(nin)的(de)元(yuan)件(jian)是(shi)否(fou)正確(que)定位(wei)。對(dui)於給(gei)IC供(gong)電，建議為每(mei)路電源使(shi)用(yong)公共(gong)通(tong)道(dao)，確(que)保有(you)堅(jian)固並(bing)且穩(wen)定的走線寬度，並(bing)且(qie)避(bi)免元(yuan)件(jian)到元(yuan)件(jian)之間的(de)菊(ju)花(hua)鏈式電源連接(jie)。

二(er)、信號(hao)線(xian)走(zou)線連接(jie)

接下來(lai)，按(an)照(zhao)原(yuan)理圖中(zhong)的(de)設計情(qing)況(kuang)連(lian)接信(xin)號(hao)線(xian)。建議在(zai)元(yuan)件(jian)之間始(shi)終(zhong)采(cai)取盡可能短的路徑(jing)和(he)直接(jie)的(de)路徑(jing)走(zou)線。如果您的元(yuan)件(jian)需要毫無(wu)偏差(cha)地固(gu)定放置在(zai)水(shui)平方向，那(na)麽建議在(zai)電路(lu)板的元件(jian)出(chu)線(xian)的地方基本上(shang)水(shui)平走線(xian)，而(er)出(chu)線(xian)之後再進行(xing)垂(chui)直走(zou)線(xian)。這樣(yang)在(zai)焊接的時(shi)候(hou)隨著焊料的遷徙(xi)，元件(jian)會固(gu)定在(zai)水(shui)平方向。

三(san)、定義網絡寬(kuan)度

您(nin)的(de)設計可能需要不同的(de)網絡，這(zhe)些(xie)網絡將(jiang)承(cheng)載各種(zhong)電流(liu)，這將(jiang)決定所需的網絡寬(kuan)度。考(kao)慮到這(zhe)壹(yi)基本要求，建議為低(di)電流(liu)模擬(ni)和數字信(xin)號(hao)提(ti)供(gong)0.010’’(10mil)寬度。當(dang)您(nin)的(de)線(xian)路電流(liu)超過0.3安培時(shi)，它應該進行加寬。這裏有(you)壹個免(mian)費(fei)的(de)線路寬(kuan)度計(ji)算(suan)器(qi)，使(shi)這(zhe)個換(huan)算過程(cheng)變得(de)簡(jian)單。

您(nin)可能(neng)已(yi)經(jing)體驗到電源電路(lu)中(zhong)的(de)大電壓(ya)和電流(liu)尖峰(feng)如何(he)幹(gan)擾您(nin)的低(di)壓電流(liu)的控(kong)制(zhi)電路(lu)。要盡量(liang)減(jian)少(shao)此類幹(gan)擾問(wen)題，請遵循以下準(zhun)則(ze)：

隔(ge)離 - 確(que)保每路(lu)電源都(dou)保持(chi)電源地和(he)控(kong)制(zhi)地分開。如果您必須(xu)將(jiang)它們在(zai)PCB中(zhong)連(lian)接在(zai)壹(yi)起，請確(que)保它盡可能地靠近電源路徑(jing)的(de)末端。

布置(zhi) - 如果您已在(zai)中(zhong)間層(ceng)放(fang)置(zhi)了(le)地平面，請確(que)保放置(zhi)壹(yi)個小(xiao)阻抗路徑(jing)，以降(jiang)低(di)任(ren)何(he)電源電路(lu)幹(gan)擾的(de)風險(xian)，並(bing)幫助保護您(nin)的(de)控(kong)制(zhi)信號(hao)。可(ke)以遵(zun)循相同的(de)準(zhun)則(ze)，以保持(chi)您的(de)數(shu)字和(he)模(mo)擬(ni)的分開。

耦合 - 為(wei)了(le)減少(shao)由(you)於放(fang)置了大(da)的(de)地平面以及(ji)在(zai)其(qi)上(shang)方和(he)下方走(zou)線的電容耦合，請嘗試(shi)僅(jin)通(tong)過模擬(ni)信號(hao)線(xian)路(lu)交叉模擬(ni)地。

您(nin)是(shi)否(fou)曾(zeng)因熱量(liang)問(wen)題(ti)而(er)導(dao)致(zhi)電路(lu)性(xing)能(neng)的降(jiang)低(di)甚至電路(lu)板損(sun)壞?由(you)於沒有(you)考(kao)慮散熱，出(chu)現(xian)過很多問題(ti)困擾許多設計者(zhe)。這裏有(you)壹些(xie)指導(dao)要記(ji)住，以幫(bang)助(zhu)解(jie)決散熱問題(ti)：

▶ 1)識(shi)別(bie)麻煩(fan)的(de)元件(jian)

第壹(yi)步(bu)是(shi)開(kai)始(shi)考(kao)慮哪(na)些元(yuan)件(jian)會耗散電路(lu)板上(shang)的最多熱量(liang)。這(zhe)可(ke)以通(tong)過首(shou)先在(zai)元(yuan)件(jian)的(de)數(shu)據表(biao)中(zhong)找(zhao)到“熱(re)阻”等級，然後按(an)照(zhao)建議的指導(dao)方針來(lai)轉(zhuan)移(yi)產生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)來(lai)實現(xian)。當(dang)然，可以添(tian)加散熱器和(he)冷(leng)卻(que)風(feng)扇以保持(chi)元件(jian)溫(wen)度下降(jiang)，並且還(hai)要記(ji)住使(shi)關鍵(jian)元(yuan)件(jian)遠(yuan)離任(ren)何(he)高熱源。

▶ 2)添加熱風焊盤(pan)

添(tian)加熱風焊盤(pan)對(dui)於生(sheng)產可制(zhi)造(zao)的電路(lu)板非常有(you)用(yong)，它們對(dui)於高銅含(han)量(liang)元(yuan)件(jian)和(he)多層(ceng)電路(lu)板上(shang)的波峰(feng)焊接應用(yong)至關重要。由(you)於難(nan)以保持(chi)工藝(yi)溫(wen)度，因此始(shi)終(zhong)建議在(zai)通(tong)孔元(yuan)件(jian)上(shang)使(shi)用(yong)熱風(feng)焊盤(pan)，以便(bian)通(tong)過減慢(man)元件(jian)管(guan)腳處(chu)的散熱速(su)率(lv)，使(shi)焊接過程(cheng)盡可能簡單。

壹(yi)般(ban)PCB在(zai)電路(lu)設計時(shi)經(jing)常需要鋪(pu)設大面積的銅(tong)箔(bo)來(lai)當(dang)作(zuo)電源(Vcc、Vdd或Vss)與(yu)接地(GND，Ground)之用(yong)。這些(xie)大面積的銅箔(bo)壹(yi)般(ban)會直接(jie)連(lian)接到壹(yi)些(xie)控(kong)制(zhi)電路(lu)(IC)及(ji)電子元件(jian)的(de)管(guan)腳。

不(bu)幸的是如果我(wo)們想(xiang)要將這(zhe)些大面(mian)積(ji)的銅箔(bo)加熱到融錫(xi)的(de)溫度時(shi)，比(bi)起獨立(li)的焊墊通(tong)常需要花比(bi)較多的時(shi)間(就(jiu)是加熱會比(bi)較(jiao)慢(man))，而(er)且(qie)散(san)熱(re)也(ye)比(bi)較快(kuai)。當這(zhe)樣大面積的銅(tong)箔(bo)布線(xian)壹(yi)端連接(jie)在(zai)小(xiao)電阻、小電容這類 小(xiao)元(yuan)器件(jian)，而(er)另(ling)壹(yi)端不是(shi)時(shi)，就(jiu)容易因為融錫(xi)及(ji)凝(ning)固的(de)時(shi)間不(bu)壹(yi)致(zhi)而(er)發(fa)生(sheng)焊接問題;如果回流(liu)焊的溫度曲(qu)線(xian)又(you)調得(de)不(bu)好(hao)，預(yu)熱(re)時(shi)間不(bu)足(zu)時(shi)，這(zhe)些連接(jie)在(zai)大(da)片銅箔(bo)的(de)元件(jian)焊腳就(jiu)容易因為達(da)不(bu)到融錫(xi)溫(wen)度而(er)造(zao)成虛(xu)焊的問題。

人工焊接(Hand Soldering)時(shi)，這(zhe)些連接(jie)在(zai)大(da)片銅箔(bo)的(de)元件(jian)焊腳則(ze)會因為散(san)熱(re)太(tai)快(kuai)，而(er)無(wu)法(fa)在(zai)規(gui)定時(shi)間內(nei)完成(cheng)焊接。最常見(jian)到的(de)不(bu)良(liang)現象(xiang)就(jiu)是包(bao)焊、虛(xu)焊，焊錫(xi)只(zhi)有(you)焊在(zai)元(yuan)件(jian)的(de)焊腳上(shang)而(er)沒有(you)連接(jie)到電路(lu)板的焊盤(pan)。從(cong)外(wai)觀(guan)看(kan)起來(lai)，整(zheng)個焊點會形(xing)成(cheng)壹個球(qiu)狀(zhuang);更(geng)甚者(zhe)，作業(ye)員為(wei)了(le)要把焊腳焊上(shang)電路(lu)板而(er)不(bu)斷調高烙(lao)鐵的溫度，或(huo)是(shi)加熱過久，以致(zhi)造(zao)成元件(jian)超(chao)過耐熱溫(wen)度而(er)毀損(sun)而(er)不(bu)自(zi)知。

既(ji)然知道(dao)了問(wen)題點(dian)就(jiu)可以有(you)解(jie)決的方法(fa)，壹般(ban)我(wo)們都(dou)會要求采(cai)用(yong)所謂(wei)Thermal Relief pad(熱(re)風焊墊)設計來(lai)解(jie)決這類因為大(da)片(pian)銅箔(bo)連(lian)接元(yuan)件(jian)焊腳所造(zao)成的焊接問題。如下圖所示，左(zuo)邊(bian)的布線(xian)沒有(you)采用(yong)熱風(feng)焊盤(pan)，而(er)右(you)邊(bian)的布線(xian)則(ze)已經(jing)采用(yong)了熱(re)風焊盤(pan)的(de)連(lian)接(jie)方式，可(ke)以看(kan)到焊盤(pan)與(yu)大(da)片(pian)銅箔(bo)的(de)接觸面積只剩(sheng)下幾條(tiao)細小的線路(lu)，這(zhe)樣(yang)就(jiu)可以大(da)大(da)限(xian)制(zhi)焊墊上(shang)溫度的(de)流(liu)失(shi)，達到較(jiao)佳(jia)的(de)焊接效果。

為了幫(bang)助(zhu)完成(cheng)質量(liang)控(kong)制(zhi)過程(cheng)，我(wo)們始(shi)終(zhong)建議您從(cong)電氣規(gui)則(ze)檢查(zha)(ERC)和設計規則(ze)檢查(zha)(DRC)開始(shi)，以驗證(zheng)您的(de)設計是否完全(quan)滿(man)足(zu)所(suo)有(you)的規(gui)則(ze)及(ji)約(yue)束(shu)。使(shi)用(yong)這兩(liang)個系(xi)統，您(nin)可以輕(qing)松(song)進行(xing)間隙(xi)寬(kuan)度，線(xian)寬(kuan)，常見(jian)制(zhi)造(zao)設置，高速(su)要求和(he)短路等(deng)等(deng)方面(mian)的檢查(zha)。

當(dang)您(nin)的(de)ERC和(he)DRC產生(sheng)無(wu)差(cha)錯(cuo)的結(jie)果時(shi)，建議您檢(jian)查每(mei)個信(xin)號(hao)的(de)布線(xian)情(qing)況(kuang)，從(cong)原(yuan)理圖到PCB，壹(yi)次(ci)檢(jian)查(zha)壹(yi)條信號(hao)線(xian)的(de)方式仔(zai)細確(que)認(ren)您沒有(you)遺(yi)漏任(ren)何(he)信息(xi)。另外，使(shi)用(yong)您的(de)設計工具(ju)的探測(ce)和(he)屏蔽功能(neng)，以確(que)保您的(de)PCB布局(ju)材(cai)料與您(nin)的原(yuan)理圖相匹(pi)配(pei)。

通(tong)過遵循這些(xie)建議，您將(jiang)很快(kuai)就(jiu)能夠(gou)得(de)心(xin)應手地設計出功能(neng)強(qiang)大且(qie)可制(zhi)造(zao)的電路(lu)板，並擁有(you)真(zhen)正優質的印刷電路(lu)板。良好的PCB設計實踐(jian)對(dui)於成(cheng)功至關重要，這些(xie)設計規則(ze)為構建和鞏固(gu)所有(you)設計實踐(jian)中(zhong)持(chi)續改(gai)進(jin)的(de)實踐(jian)經(jing)驗奠(dian)定了基礎。

以上(shang)是關於“教(jiao)妳(ni)如何(he)布局(ju)完美(mei)的(de)PCB電路(lu)板”的介紹(shao)，希(xi)望對(dui)大(da)家(jia)有(you)壹些(xie)幫助，更(geng)多PCBA資訊(xun)請關註(zhu)本站(zhan)的(de)內(nei)容更新!深圳市(shi)潤澤(ze)五洲電子科技有(you)限(xian)公司(si)是(shi)壹(yi)家專業(ye)的(de)PCBA加工企業(ye)，擁(yong)有(you)全(quan)自(zi)動(dong)SMT生(sheng)產線和(he)波峰(feng)焊，為您全(quan)程(cheng)開(kai)放生(sheng)產和質量(liang)檢(jian)測(ce)過程(cheng)，找(zhao)到我(wo)們，您(nin)就(jiu)屬於有(you)了自(zi)己(ji)的電子加工廠!