在PCB设计流程里,器件分布这个环节,是连接原理图与物理板卡的一座桥梁,它还是决定产品设计成功或者失败的一块基石。存在一个合理的器件布局情况,这样做不但能够保障……
在PCB设计流程里,器件分布这个环节,是连接原理图与物理板卡的一座桥梁,它还是决定产品设计成功或者失败的一块基石。存在一个合理的器件布局情况,这样做不但能够保障电路性能达到预先期望的状态,而且还能够让后续布线的难度得到简化,同时提升生产效率并且降低制造成本。与之相反,要是分布很糟糕,那就会引发信号干扰、散热不好等一系列问题,甚至会致使项目需要返工。下面这些内容,是我依据多年实战得来的经验,对于怎样用好器件分布工具所产生的一些具体思考。
器件分布基本原则
在拿到结构图之后,我所开展的首要执行行为始终皆是按照功能模块去划分区域,将电源、数字、模拟、射频等具备不同性质的电路进行集中放置,如此一来,既能够缩短关键信号的路径,又能够从物理层面隔绝干扰源,进而让整个PCB的逻辑层次清晰得一览无余。紧接着,我会为关键芯片预留布线通道,特别是对于BGA封装器件而言,务必要提前估算出走线层数以及线宽线距等等,以此确保引线能够顺畅地引出,从而避免在后期由于空间不足而不得不被迫增加板层,是这样的情况。
电源模块器件分布技巧
电源部分分布之处,是诸多设计易出问题的重灾区域,其关键核心在于对电流环路予以控制。就拿DC – DC降压电路来说,输入电容需紧紧贴合芯片的VIN引脚以及功率地引脚,借此将高频开关环路的面积尽可能缩减至最小。这乃是抑制EMI最为有效的办法,相比在后期添加磁珠、屏蔽罩更为有效。与此同时,反馈网络的取电点要径直连接至输出电容的正极,反馈电阻以及补偿元件必须靠近芯片的FB引脚进行放置,走线要与电感和开关节点保持较远的距离,如此方可确保输出电压的精确稳定。
射频电路器件分布要点
把射频信号进行处理之际,分布的首要准则乃是“微带线即为元件”。器件务必严格依据信号的流向紧凑地进行排布,呈现为一字型或者L型,防止信号于板层之间来回穿行。每一段的走线、每一个过孔皆是分布参数的一部分,所以器件之间的焊盘应当尽可能直接地对接,削减不必要的连接线。另外,不同的射频级之间、射频跟数字部分之间,需要利用地铜皮以及密集过孔形成隔离带,并且在分布的起始阶段就为屏蔽罩预留好焊接区域以及接地焊盘。
器件分布如何影响生产
先说电气性能之外的,我会从生产角度审视分布方案,就比如说,所有有极性的贴片器件,像二极管、钽电容、LED这些,其朝向必须得统一,这样可以避免SMT贴片机在贴装时频繁旋转吸嘴,从而大幅提升产线效率,并且,要在板边或者器件稀疏的地方预留定位孔以及工艺边,以此为ICT测试和拼板做好准备,至于可能需要手动维修的BGA或者大尺寸连接器,其周围得留出足够的避让空间,保证返修热风枪或者烙铁能够操作到位。
于实际项目里,你有无碰到过因器件分布不恰当致使的难办问题?欢迎于评论区去分享你的遭遇困境经历或者独特技巧,若觉着内容有价值,可别忘记点赞且转发给身旁的硬件工程师友人。
微信扫一扫