每个PCB设计人员都应了解的高级设计准则

当开始新的研发时，应该将大部分时间都花在电路设计和元件选择上，因此 PCB 设计往往像一个附加组件。但是，最后时间的缺乏和对 PCB 设计的关注可能导致从数字领域在物理上无法完全实现设计，造成降低PCB可制造性低的情况。那么，设计在理论上和物理上都可行的电路板的关键是什么？设计拥有可制造性和性能良好的 PCB 需要了解一下五个准则。

＃1- 微调元件放置

PCB 布局过程中的元件放置阶段既是艺术又是科学。您应该从策略上考虑如何分配板上的可用空间。尽管这可能是一个困难的过程，但是组件放置决定了电路板的制造容易程度以及其满足原始设计要求的程度。

虽然有一些通用的准则可以按基本顺序放置组件，例如连接器，电源电路，精密电路和关键电路，但也有一些特定的准则，例如：

· 方向：将相似的组件放置在相同的方向上。它简化了焊接过程并防止了错误。

· 放置：请勿将这些组件放置在板的焊接侧上，镀通孔组件之后。

· 结构：建议将所有表面安装（ SMT）组件放在板的同一侧，并将所有通孔（ TH）组件放在板的顶侧。我们可以把安装的工程减少到最小。

需要记住的一点是，使用不同技术的组件（通孔和表面贴装元器件），会增加整体成本，因为它在制造时，制造商需要额外的过程。

＃2- 放置电源， GND 和信号走线

组件就位后，对电源， GND 和信号走线进行布线，以使信号流经障碍物和良好的路径。这是在布局过程的此阶段要记住的一些准则：

电源层和 GND 层

始终建议将电源和 GND 平面放置在电路板内部，并且对称且居中放置。这有助于防止板弯曲并影响正确的组件放置。为 IC 供电时，为每个电源使用共轨，以确保走线牢固，宽阔。另外，请勿以菊花链方式连接组件之间的电源线。

信号走线连接

接着，为了符合电路图的指引——连接信号轨迹。建议经常在组件之间尽可能短地直线排列。另外，如果元件放置迫使您在电路板的一侧走水平走线，请确保将走线垂直放在另一侧。

净宽定义

该设计可能需要不同的网络来承载不同范围的电流，从而影响所需的网络宽度。鉴于此基本要求，对于低电流模拟和数字信号，建议宽度为 0.010英寸。承载大于 0.3Amp的走线应加宽。自由走线宽度计算器使此过程变得容易。

＃3- 分开

可能经历过电源电路和大电流尖峰电压如何影响低压和低电流控制电路。请遵循以下准则以最大程度地减少此干扰问题：

· 分离：确保在每个电源阶段将电源 GND分开并控制 GND。如果需要将它们与 PCB连接，请确保其指向电源路径的末端。· 放置：如果将 GND平面放置在中间层，请放置低阻抗路径，以降低电源电路干扰的风险并保护控制信号。按照相同的准则，数字 GND和模拟 GND可以分开。

· 结合：为了减少由于放置大 GND平面以及在其上方和下方布线的线路而引起的电容耦合，请仅使模拟 GND与模拟线交叉。

＃4- 应对发烧问题

过去，您是否曾经遇到过导致电路退化或损坏电路板的散热问题？如果没有散热，这个问题可能会困扰许多设计人员。处理发烧问题时，请牢记以下准则：

找出有问题的组件

第一步是考虑哪个组件在板上发热最大。通过首先在组件的数据表中找到“热阻”额定值，然后遵循建议的准则，可以转移产生的热量。当然，您可以添加散热器或冷却风扇来冷却组件。另外，重要的部件要远离高温源。

增加散热

散热的增加对于制造可制造的板非常有用，并且对于在高铜含量的组件和多层板上使用波峰焊接非常重要。保持过程温度可能很困难，因此始终建议对通孔组件使用散热装置，以减慢通过组件板的散热器的速度，从而使焊接过程尽可能容易。

通常，对于连接到 GND 或电源层的过孔或孔，请始终使用散热图案。除了散热以外，还可以添加泪珠，以在走线与焊盘接合时支持铜 / 金属的添加。这有助于减少机械应力和热应力。

＃5- 工作确认

在设计项目快要结束时，很容易急于完成剩余的制造工作。但是，在此阶段对工作进行两次和三次检查是否存在错误代表了制造成功与失败之间的分界线。

为了支持此质量控制过程，始终建议从电气规则检查（ ERC ）和设计规则检查（ DRC ）开始，以确保满足所有规则。使用这两个系统，可以很容易的确定间隙宽度、迹线宽度、通用制造设置、高速要求和短路。

如果没有误差的结果 ERC 和 DRC ，建议检查所有信号的布线，逐条检查，以确保你没有什么遗漏。当然，您还应该使用设计工具的探测和屏蔽功能来确保 PCB 布局与电路图一致。

写在最后
我认为，作为PCB设计人员，如果能吃透这五条准则并严格遵循它，你或许能够很快设计出拥有高度可制造性且性能良好的PCB电路板。而使用华秋DFM，能让你快速掌握PCB的设计规则，精确定位设计隐患、一键分析设计错误。更有PCB设计错误案例分析，帮你规范设计规则，新手小白秒变行业大咖。