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PCB廠電路板設計指南分享

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人氣：582發布日期：2025-02-11 09:37【大中小】

我們開始新設計時，因為將大部分時間都花在了電路設計和元件的選擇上，在 PCB 布局布線階段往往會因為經驗不足，考慮不夠周全。

如果沒有為 PCB 布局布線階段的設計提供充足的時間和精力，可能會導致設計從數字領域轉化為物理現實的時候，在制造階段出現問題，或者在功能方面產生缺陷。
那么設計一個在紙上和物理形式上都真實可靠的電路板的關鍵是什么？

讓我們探討設計一個可制造，功能可靠的 PCB 時需要了解以下幾個 PCB 設計指南。

1. 微調你的元件布置

PCB 布局過程的元件放置階段既是科學又是藝術，需要對電路板上可用的主要元器件進行戰略性考慮。雖然這個過程可能具有挑戰性，但你放置電子元件的方式將決定你的電路板的制造難易程度，以及它如何滿足你的原始設計要求。
雖然存在元件放置的常規通用順序，如按順序依次放置連接器，印刷電路板的安裝器件，電源電路，精密電路，關鍵電路等，但也有一些具體的指導方針需要牢記，包括：
取向 - 確保將相似的元件定位在相同的方向上，這將有助于實現高效且無差錯的焊接過程。
布置 - 避免將較小元件放置在較大元件的后面，這樣小元件有可能受大元件焊接的影響而產生裝貼問題。
組織 - 建議將所有表面貼裝（SMT）元件放置在電路板的同一側，并將所有通孔（TH）元件放置在電路板頂部，以盡量減少組裝步驟。

最后還要注意的一條 PCB 設計指南 - 即當使用混合技術元件（通孔和表面貼裝元件）時，制造商可能需要額外的工藝來組裝電路板，這將增加你的總體成本。

良好的芯片元件方向(左)和不良的芯片元件方向(右)

良好的元件布置(左)和不良元件布置(右)

2.合適放置電源，接地和信號走線

線路板放置元件后，接下來可以放置電源，接地和信號走線，以確保你的信號具有干凈無故障的通行路徑。在布局過程的這個階段，請記住以下一些準則：

1）定位電源和接地平面層

始終建議將電源和接地平面層置于電路板內部，同時保持對稱和居中。這有助于防止你的電路板彎曲，這也關系到你的元件是否正確定位。
對于給 IC 供電，建議為每路電源使用公共通道，確保有堅固并且穩定的走線寬度，并且避免元件到元件之間的菊花鏈式電源連接。

2）信號線走線連接

接下來，按照原理圖中的設計情況連接信號線。建議在元件之間始終采取盡可能短的路徑和直接的路徑走線。
如果你的元件需要毫無偏差地固定放置在水平方向，那么建議在電路板的元件出線的地方基本上水平走線，而出線之后再進行垂直走線。

這樣在焊接的時候隨著焊料的遷徙，元件會固定在水平方向。如下圖上半部分所示。而下圖下半部分的信號走線方式，在焊接的時候隨著焊料的流動，有可能會造成元件的偏轉。

建議的布線方式 (箭頭指示焊料流動向)

不建議的布線方式 (箭頭指示焊料流動方向)

3）定義網絡寬度

你的設計可能需要不同的網絡，這些網絡將承載各種電流，這將決定所需的網絡寬度。考慮到這一基本要求，建議為低電流模擬和數字信號提供 0.010’’(10mil）寬度。當你的線路電流超過 0.3 安培時，它應該進行加寬。這里有一個免費的線路寬度計算器，使這個換算過程變得簡單。

3. 有效隔離

你可能已經體驗到電源電路中的大電壓和電流尖峰如何干擾你的低壓電流的控制電路。要盡量減少此類干擾問題，請遵循以下準則：隔離 - 確保每路電源都保持電源地和控制地分開。如果你必須將它們在 PCB 中連接在一起，請確保它盡可能地靠近電源路徑的末端。

布置 - 如果你已在中間層放置了地平面，請確保放置一個小阻抗路徑，以降低任何電源電路干擾的風險，并幫助保護你的控制信號。可以遵循相同的準則，以保持你的數字和模擬的分開。

耦合 - 為了減少由于放置了大的地平面以及在其上方和下方走線的電容耦合，請嘗試僅通過模擬信號線路交叉模擬地。