PCB设计规范是保障电子产品可靠性、可制造性以及可维护性的根基,它并非仅仅是达成“能工作”这一基本要求,更是一系列历经无数项目验证的工程经验汇总。规范的PCB设计能够……
PCB设计规范是保障电子产品可靠性、可制造性以及可维护性的根基,它并非仅仅是达成“能工作”这一基本要求,更是一系列历经无数项目验证的工程经验汇总。规范的PCB设计能够切实降低信号干扰状况,减小生产故障发生几率,提升产品的一次通过率,这是每一硬件工程师务必掌握的核心技能。
PCB设计规范包含哪些核心内容
其一,PCB设计规范首先着重关注的是有关布局布线的那些基本规则。其二,在布局阶段需要去考虑功能分区 ,其三,要把数字电路、模拟电路、电源电路以及高频电路分开进行布置出去 ,其四,以此来避免相互之间产生干扰。其五,关键元器件像晶振、连接器、电源模块方面 的位置要率先优先进行确定 ,其六,从而保证信号路径是最短的。其七,实际布线的时候要去遵守线宽线距所提出的要求 ,其八,电源线和地线都得要足够宽 ,其九,信号线要避开直角走线 ,其十,差分对要做到等长等距。其十一,这些所谓的基本规则直接就决定了电路板的电气性能。
设计规范亦涵盖信号完整性以及电源完整性方面的考量,高速信号需顾及阻抗匹配,以防反射与过冲现象出现,多层板设计时要对叠层结构予以合理规划,以保障参考平面的完整性,电源分配网络得具备充足的去耦电容,并且电容布局要贴近芯片电源引脚,这些内容看似属于细节范畴,然而却是决定产品能否稳定运作的关键所在。
如何确保PCB设计规范得到有效执行
起始布局之前,先将本项目的特殊要求以及必须遵守的规范条目罗列出来,像最小线宽、特殊间距要求、热设计注意事项等,这是建立清单,此清单是最实用的方法。每完成一个设计阶段,便对照清单逐一检查。我习惯把检查清单划分而成为电气规则、制造规则及装配规则这三类,如此这般检查更具针对性,不容易遗漏重要项目。
利用设计规则检查工具,此实乃必不可缺之环节。当下,主流的PCB设计软件,皆支持DRC功能,其可自动检查线宽与线距、钻孔之大小、丝印重叠等基础问题。唯需留意,软件检查并不能全然替代人工审核,诸如信号回流路径、电源平面分割等部分规则,尚需工程师凭借经验予以判断。最好构建设计评审制度,邀请同事予以复核,如此往往能够发觉意想不到之问题。
PCB设计规范常见问题及解决方法
问题最常见的是电源以及地进行处理时存在不当情况 ,好多刚开始做工程的新手工程师把电源与地简单连接一下便把这事当作完成了 ,却忽视了电源回路之中的阻抗以及噪声。解决的办法是运用电源平面设计 ,或者最少要确保电源以及地线拥有足够的宽度以及连续不断的路径。对于混合信号的电路来说 ,要极为留意地的分割以及单点连接 ,防止数字噪声对模拟信号造成干扰。
产品故障常常会由散热设计不规范引发,高功耗器件周边得具备充足的散热铜皮以及散热过孔,发热器件应防止集中进行布置,温度敏感元件需远离热源,必要之时要增添散热片或者实施强制风冷,这些散热举措在原理图阶段便需要予以考量,要是等到PCB已完成之后才发觉问题,那修改成本就会过高了。
在实际工作期间,有没有碰上过因PCB设计规范未充分执行到位而致使的“翻车”情形呢?欢迎于评论区域,分享你的那些教训,以便让更多同行能够引以为戒,要是觉得本文具备实用价值,请点赞并进行转发,从而让更多人得以看到这些颇具实用性的设计经验。
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