紧凑型PCB设计入门提示

发布人：电子资料库时间：2023-01-10 来源：工程师发布文章

作为一位研究生工程师的导师，他最近第一次遇到高密度布局设计项目的PCB。作为一名专业工程师，这是一次有趣的经历，见证了他们是如何完成这项任务的。当课程结束后，我问我的学员他们在项目中学到了什么。他们的反馈很有启发性，所以我想我会和更多的听众分享每一点。

在方案设计过程中，一定要仔细考虑布局，选择合适的元件脚印. 这在空间有限的高密度布局中尤为重要。放置构件时，请考虑是否可以在其下方布线。
不要自动选择占用空间最小的组件。选择占用空间更大的组件并不总是占用最大的总空间。有时，放置总占地面积更大的构件可以打开在其下方布线的选项。如果没有此选项，高密度设计可能更难布线。
在高密度设计中，包括微控制器，研究你的MCU，这样你就知道它有什么特性，它可以执行什么功能，尽可能多地使用MCU，而不需要添加额外的组件。例如，如果使用包含内部下拉和上拉组件的MCU，则可以从设计中消除任何外部下拉和上拉组件。
从您的方案设计. 例如，如果使用MCU内置的模数转换器功能，则可能会添加MCU数据表中建议的附加外部滤波。但是，如果您只将ADC用于非关键功能（如电池充电监测），您真的需要此滤波器吗？如果移除过滤器不会对功能产生不利影响，则可以节省急需的电路板空间。
当开始放置元件时，始终从一开始就在地面上添加一个通孔，以确保在需要时有足够的空间。
当你开始手动布线，总是从较大的过孔和较宽的迹线开始。这样，布线就更简单了，而且您会知道，如果过孔和跟踪不合适，您可以选择使它们变小或变薄。
将元件按其功能组合在一起，不要将它们分散在整个电路板区域。这将使PCB更容易布线，因为连接之间的迹线将更短，节省PCB空间，并使设备更容易免疫电磁干扰（电磁干扰）和****较少的辐射。
将所有关键信号在放置构件的同时。这意味着您将确保所有需要特别注意的重要连接都以正确的方式布线。否则，很有可能在为这些信号布线，这意味着您可能需要从头开始使用不同的构件放置。
请始终首先放置需要特定且严格放置的任何特殊组件，例如连接器。只有在放置这些组件之后，您才能看到剩余的空间来放置所有其他组件。
不要忘记PCB设计在设计高密度布局. 有时，当你试图在一个小范围内安装所有元件时，你可能会忘记除了俄罗斯方块式的挑战外，还有一些PCB设计的电气规则需要遵循。这些规则包括退耦电容尽可能靠近IC电源引脚，以最小电流回路实现最佳开关电源设计，并将TVS二极管与其他连接串联，尽可能靠近连接器。
如果这是你的第一次高密度设计，不要害怕刚开始。你可能需要重新设计一次，但没关系；你就是这样学的。我的研究生工程师不得不重做他们的设计四五次，他们每次都学到新东西。如果你认为没有足够的空间，那么试着重新考虑布局。通常PCB上有足够的空间；它只需要被揭开。我的毕业生认为没有足够的空间容纳一切。他建议把SM040I的一个更大的组件换成一个更大的组件。为了完成这个任务，他需要为路由打开更多的空间，并设法解决了这个问题。
使用您可用的PCB设计软件工具。例如，AD和PADS等都有很多的快捷键和工具可供你在布局，节省你的时间，让你知道你的位置是否正确，是否可以路由。根据您的制造商的能力因为如果结果是PCB无法制造，你就有麻烦了。
不要害怕改变你的MCU引脚PCB设计过程中的功能。像GPIO这样的管脚大多数时候都可以很容易地改变，这可以使您的PCB布局更简单。
请多次检查您的设计，因为在您提交工作或订购PCB后发现的任何错误都可能太迟无法修复。错误不仅会出现在PCB布局上，也会出现在原理图中。例如，我的研究生工程师发现他们的一些组件没有任何连接，他们一开始没有注意到这一点。如果这些错误没有得到纠正，这些错误将是关键性的，设备将无法工作。一旦设备组装好，就很难发现为什么它不能工作了，因为除了一个简单的设计错误之外，还有很多可能的原因。