9個PCB布線技巧,初級工程師和高級工程師都必須知道
發(fā)布時間:2024-03-29作者:admin點擊:229
自動布線是 PCB設(shè)計軟件的一項功能,可以讓布線過程更容易,會遵循所有必要的規(guī)則在PCB布局中路由電路連接。
但會遇到以下問題:
低效路由
信號完整性問題
元件布局不合理
靈活性有限
不適合復(fù)雜的設(shè)計
不適合高密度 PCB
對路由的有限控制
兼容性問題
還是建議手動布線,你可以在放置完所有組件后,用自動布線來檢查完成度。在布線過程中,如果某些關(guān)鍵連接點沒有連接到,你可以使用自動路由輕松識別。
不要急于使用自動布線
二、元件放置
必須合理地放置元器件,例如例如連接、印刷電路板安裝器件、電源電路、精密電路和重要電路按該順序放置。元器件放置好了,有以下好處:
減少散熱
增強信號完整性
提高可靠性
優(yōu)化路由
關(guān)于元器件放置的更多內(nèi)容,可以看網(wǎng)上的這篇文章:如何在PCB板上放置元器件?14條PCB元器件擺放技巧,幫你提高效率(點擊閱讀)
元件放置
三、微調(diào)組件布局
在放置完元器件后,需要微調(diào),有幾個規(guī)則:
1、方向
確保相同的部件都面向相同的方向,有助于焊接。
左邊在同一個方向,右邊隨意放置
2、排列
避免將較小的元件放在較大的元件后面,因為焊接大型元件可能會損壞小元件并導(dǎo)致安裝問題
左邊比較好,小元件夾在中間
3、SMT 和 THT元件
將所有表面貼裝(SMT)元件放置在電路板的同一側(cè),所有通孔(THT)元件放置在電路板的頂部。
四、走線寬度和走線之間的間距
在布線過程必須要考慮走線寬度和走線之間的間距。這兩個都會影響到許多,例如
受控阻抗
載流量
信號完整性
最小化串?dāng)_
熱管理
五、布線
布線是PCB布局設(shè)計過程中元器件放置后重要的部分,必須要小心考慮PCB設(shè)計規(guī)則和指南,以及PCB走線設(shè)計。
1、確定使用標(biāo)準(zhǔn)軌道寬度
在設(shè)計中平衡使用的標(biāo)準(zhǔn)軌道尺寸,軌道太窄和太近,容易發(fā)生短路。
2、考慮承載電流的走線尺寸
細走線只能承載有限的電流。
PCB 走線的建議最大電流
電流
(安培)1 盎司板的寬度
(千)2 盎司板的寬度
(千)
1105
22015
35025
3、固定印刷電路板焊盤與孔的比例和尺寸
通常使用大約 1.8:1(焊盤:孔)的比率,但有時使用比孔大 0..5 毫米的焊盤作為測量值。隨著焊盤和孔尺寸的減小,比率也會變化。
布線
六、放置電源、地線和信號線
1、找到電源和地平面層
電源層和接地層應(yīng)始終放置在電路板內(nèi)部,同時保持對稱和居中,可以防止電路板彎曲。
為了確保牢固穩(wěn)定的走線寬度并消除組件之間的菊花鏈電源連接,建議在為 IC 供電時為每個電源使用公共通道。
2、信號走線連接
據(jù)原理圖的設(shè)計連接信號線。通常建議在組件之間采用最短、最直接的路徑。
元件必須在水平路徑上無偏差地固定和定位,建議在電路板元件出口處主要水平走線,然后在出口后進行垂直走線。
由于焊接過程中焊料的遷移,元件將在水平方向上被固定。如下圖的上半部分所示。
推薦接線方法(箭頭表示焊料流動方向)
由于焊接過程中焊料流動,下圖下半部分的信號走線機制可能會導(dǎo)致元件偏斜。
不推薦接線方法(箭頭表示焊料流動方向)
3、定義網(wǎng)絡(luò)寬度
PCB需要承載許多不同電流的網(wǎng)格,將決定所需的網(wǎng)絡(luò)寬度,建議低電流模擬和數(shù)字信號的寬度為 10mil,當(dāng)電流超過 0.3 A時,就加寬線路。
具體可以在網(wǎng)上找一個線寬計算器。
七、有效隔離
電源電路中的大電壓和電流尖峰可能會干擾低電壓電流控制電路。需要遵循以下以下技巧:
1、隔離
確保電源與電源和控制地隔離,如果必須要連接,要確??拷娫绰窂降哪┒?。
2、放置
如果中間有接地層,則提供微小的阻抗通道,屏蔽控制信號免受電源電路干擾。
模電隔離
八、散熱問題
1、識別散熱多的組件
先是考慮PCB上哪些組件散熱最多,然后根據(jù)規(guī)則傳遞產(chǎn)生的熱量,可以使用散熱器和冷卻風(fēng)扇來保持組件溫度較低,重要組件遠離過熱源。
2、添加熱風(fēng)焊盤
在通孔元件上使用熱風(fēng)焊盤,通過降低元件引腳處的散熱率來使焊接更容易。
焊盤
九、DFM 檢查
在 PCB布線布局完成后,必須要進行檢查。
先從電氣規(guī)則檢查 (ERC) 和設(shè)計規(guī)則檢查 (DRC) 開始,確保設(shè)計符合所有規(guī)則和限制。