PCB廠商介紹的PCB設(shè)計十大黃金法則

本文將介紹PCB設(shè)計的幾條黃金法則。 自商業(yè)PCB設(shè)計誕生25年來，這些規(guī)則大部分沒有改變，并廣泛適用于各種PCB設(shè)計項目。

雖然目前半導(dǎo)體集成度越來越高，很多應(yīng)用也都有片上系統(tǒng)可供使用，而且很多功能強大的開箱即用開發(fā)板也變得越來越容易獲得，但電子產(chǎn)品在用例中的很多應(yīng)用仍然需要使用定制PCB。在一次性開發(fā)中，即使是一塊普通的PCB也能發(fā)揮非常重要的作用。PCB是設(shè)計的物理平臺，是原始元器件電子系統(tǒng)設(shè)計最靈活的部分。本文將介紹PCB設(shè)計的幾條黃金法則。自商業(yè)PCB設(shè)計誕生25年來，這些規(guī)則大部分沒有改變，并廣泛適用于各種PCB設(shè)計項目。這些規(guī)則對于年輕的電子設(shè)計工程師和更成熟的電路板制造商都有很大的指導(dǎo)作用。

本文以下內(nèi)容介紹了電子設(shè)計工程師在使用設(shè)計軟件進行PCB布局設(shè)計和商業(yè)制造時應(yīng)記住和實踐的十項最有效的設(shè)計原則。工程師不需要按時間順序或相對重要性來實施這些規(guī)則，但如果遵循所有規(guī)則，他們可以極大地改變產(chǎn)品設(shè)計。

規(guī)則 1：選擇正確的網(wǎng)格設(shè)置并始終使用與大多數(shù)組件匹配的網(wǎng)格間距。雖然多網(wǎng)格看似有效，但如果工程師能夠在PCB布局設(shè)計的初始階段多思考，就可以避免間隔設(shè)置的困難，最大限度地利用電路板。由于許多設(shè)備使用多種封裝尺寸，工程師應(yīng)該使用最有利于自己設(shè)計的產(chǎn)品。另外，多邊形對于電路板上的銅鍍層非常重要。多柵電路板在多邊形上覆銅時，一般會出現(xiàn)多邊形填充偏差。雖然它不像基于單一網(wǎng)格的那樣標(biāo)準(zhǔn)，但它可以提供超過電路板所需的使用壽命。

規(guī)則 2：保持路徑最短且直接。這聽起來簡單又常見，但在每個階段都應(yīng)該牢記在心，即使這意味著改變電路板布局以優(yōu)化布線長度。 這尤其適用于模擬和高速數(shù)字電路，其中系統(tǒng)性能始終部分受到阻抗和寄生效應(yīng)的限制。

規(guī)則3：盡量使用電源層來管理電源線和地線的分布。對于大多數(shù) PCB 設(shè)計軟件來說，電源層上的銅涂層是一種快速而簡單的選擇。 通過將大量導(dǎo)體連接在一起，可以確保提供具有最高效率和最小阻抗或電壓降的電流，同時提供足夠的接地返回路徑。 如果可能的話，也可以在電路板的同一區(qū)域走多條電源線，以確認(rèn)地平面是否覆蓋了PCB層的大部分層，這有利于相鄰層走線之間的相互作用。

規(guī)則 4：將相關(guān)組件與所需的測試點分組在一起。例如，OpAmp運算放大器所需的分立元件靠近器件放置，以便旁路電容和電阻可以與它們配合在同一地，這有助于優(yōu)化規(guī)則2中提到的布線長度，也使得測試和故障檢測更容易。

規(guī)則5：將所需的電路板復(fù)制到另一塊較大的電路板上多次進行PCB組裝。選擇最適合制造商所使用設(shè)備的尺寸，有利于降低原型設(shè)計和制造成本。首先，將電路板布置在面板上，聯(lián)系電路板制造商以獲得他們對每個面板的首選尺寸規(guī)格，然后修改您的設(shè)計規(guī)格，并嘗試在這些面板尺寸內(nèi)多次重復(fù)您的設(shè)計。

規(guī)則 6：整合組件值。作為設(shè)計人員，您會選擇一些元件值高或低但性能相同的分立元件。通過合并較小范圍的標(biāo)準(zhǔn)值，可以簡化物料清單并降低成本。 如果您擁有一系列基于首選器件價值的PCB產(chǎn)品，從長遠(yuǎn)來看，它也將幫助您做出正確的庫存管理決策。

規(guī)則7：盡可能執(zhí)行設(shè)計規(guī)則檢查（DRC）。雖然在PCB軟件上運行DRC功能只需要很短的時間，但在更復(fù)雜的設(shè)計環(huán)境中，只要在設(shè)計過程中始終進行檢查，就可以節(jié)省大量時間，這是一個值得保留的好習(xí)慣。 每個布線決策都至關(guān)重要，通過執(zhí)行 DRC 始終可以提醒您最重要的布線。

規(guī)則8：靈活運用絲網(wǎng)印刷。 絲網(wǎng)印刷可用于標(biāo)記各種有用的信息，以供電路板制造商、服務(wù)或測試工程師、安裝人員或設(shè)備調(diào)試人員將來使用。 不僅要清楚地標(biāo)出功能和測試點標(biāo)簽，還要盡可能地標(biāo)明元件和連接器的方向，即使這些注釋印在電路板中使用的元件的下表面上（電路板組裝后） 。 線路板上下表面全面應(yīng)用絲網(wǎng)印刷技術(shù)，可以減少重復(fù)性工作，簡化生產(chǎn)流程。

規(guī)則9：必須選擇去耦電容。 不要嘗試通過避免電源線去耦和遵循組件數(shù)據(jù)表中的限制來優(yōu)化您的設(shè)計。 電容器便宜且耐用。 您可以花費盡可能多的時間來組裝它們，同時遵循規(guī)則 6 并使用標(biāo)準(zhǔn)值范圍來保持庫存整潔。

規(guī)則 10：生成 PCB 制造參數(shù)并在提交生產(chǎn)之前進行驗證。 雖然大多數(shù)電路板制造商都樂意直接為您下載和驗證，但您最好先輸出Gerber文件，然后使用免費閱讀器檢查它們是否符合預(yù)期，以避免誤解。 通過個人驗證，您甚至?xí)l(fā)現(xiàn)一些不小心的錯誤，從而避免因com而造成的損失。