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9个PCB布线技巧,初级工程师和高级工程师都必须知道

发布时间:2024-03-29作者:admin点击:64

  自动布线是 PCB设计软件的一项功能,可以让布线过程更容易,会遵循所有必要的规则在PCB布局中路由电路连接。

  但会遇到以下问题:

  低效路由

  信号完整性问题

  元件布局不合理

  灵活性有限

  不适合复杂的设计

  不适合高密度 PCB

  对路由的有限控制

  兼容性问题

  还是建议手动布线,你可以在放置完所有组件后,用自动布线来检查完成度。在布线过程中,如果某些关键连接点没有连接到,你可以使用自动路由轻松识别。

  

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  不要急于使用自动布线

  二、元件放置

  必须合理地放置元器件,例如例如连接、印刷电路板安装器件、电源电路、精密电路和重要电路按该顺序放置。元器件放置好了,有以下好处:

  减少散热

  增强信号完整性

  提高可靠性

  优化路由

  关于元器件放置的更多内容,可以看网上的这篇文章:如何在PCB板上放置元器件?14条PCB元器件摆放技巧,帮你提高效率(点击阅读)

  

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  元件放置

  三、微调组件布局

  在放置完元器件后,需要微调,有几个规则:

  1、方向

  确保相同的部件都面向相同的方向,有助于焊接。

  

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  左边在同一个方向,右边随意放置

  2、排列

  避免将较小的元件放在较大的元件后面,因为焊接大型元件可能会损坏小元件并导致安装问题

  

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  左边比较好,小元件夹在中间

  3、SMT 和 THT元件

  将所有表面贴装(SMT)元件放置在电路板的同一侧,所有通孔(THT)元件放置在电路板的顶部。

  四、走线宽度和走线之间的间距

  在布线过程必须要考虑走线宽度和走线之间的间距。这两个都会影响到许多,例如

  受控阻抗

  载流量

  信号完整性

  最小化串扰

  热管理

  

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  五、布线

  布线是PCB布局设计过程中元器件放置后重要的部分,必须要小心考虑PCB设计规则和指南,以及PCB走线设计。

  1、确定使用标准轨道宽度

  在设计中平衡使用的标准轨道尺寸,轨道太窄和太近,容易发生短路。

  2、考虑承载电流的走线尺寸

  细走线只能承载有限的电流。

  PCB 走线的建议最大电流

  电流

  (安培)1 盎司板的宽度

  (千)2 盎司板的宽度

  (千)

  1105

  22015

  35025

  3、固定印刷电路板焊盘与孔的比例和尺寸

  通常使用大约 1.8:1(焊盘:孔)的比率,但有时使用比孔大 0..5 毫米的焊盘作为测量值。随着焊盘和孔尺寸的减小,比率也会变化。

  

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  布线

  六、放置电源、地线和信号线

  1、找到电源和地平面层

  电源层和接地层应始终放置在电路板内部,同时保持对称和居中,可以防止电路板弯曲。

  为了确保牢固稳定的走线宽度并消除组件之间的菊花链电源连接,建议在为 IC 供电时为每个电源使用公共通道。

  2、信号走线连接

  据原理图的设计连接信号线。通常建议在组件之间采用最短、最直接的路径。

  元件必须在水平路径上无偏差地固定和定位,建议在电路板元件出口处主要水平走线,然后在出口后进行垂直走线。

  由于焊接过程中焊料的迁移,元件将在水平方向上被固定。如下图的上半部分所示。

  

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  推荐接线方法(箭头表示焊料流动方向)

  由于焊接过程中焊料流动,下图下半部分的信号走线机制可能会导致元件偏斜。

  

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  不推荐接线方法(箭头表示焊料流动方向)

  3、定义网络宽度

  PCB需要承载许多不同电流的网格,将决定所需的网络宽度,建议低电流模拟和数字信号的宽度为 10mil,当电流超过 0.3 A时,就加宽线路。

  具体可以在网上找一个线宽计算器。

  七、有效隔离

  电源电路中的大电压和电流尖峰可能会干扰低电压电流控制电路。需要遵循以下以下技巧:

  1、隔离

  确保电源与电源和控制地隔离,如果必须要连接,要确保靠近电源路径的末端。

  2、放置

  如果中间有接地层,则提供微小的阻抗通道,屏蔽控制信号免受电源电路干扰。

  

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  模电隔离

  八、散热问题

  1、识别散热多的组件

  先是考虑PCB上哪些组件散热最多,然后根据规则传递产生的热量,可以使用散热器和冷却风扇来保持组件温度较低,重要组件远离过热源。

  2、添加热风焊盘

  在通孔元件上使用热风焊盘,通过降低元件引脚处的散热率来使焊接更容易。

  

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  焊盘

  九、DFM 检查

  在 PCB布线布局完成后,必须要进行检查。

  先从电气规则检查 (ERC) 和设计规则检查 (DRC) 开始,确保设计符合所有规则和限制。

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