如何閱讀電路板（pcb）布局示意圖，分步指南2022

2022-08-25

如何閱讀電路板（pcb）布局示意圖，分步指南2022

閱讀PCB布局是指印刷電路板上電子元件布局的規則。在印刷電路板上設計電子電路時，重要的是在開始PCB布局之前有一個清晰的計劃和詳細說明可以做什么和不可以做什么。

PCB布局 | 初始步驟

了解電路對設計至關重要，例如了解將在每個導體電路中流動的最大電流和電壓。了解這些值后，您將更容易確定走線寬度和將使用的PCB類型。

每個軌道之間的電壓差決定了每個導體之間所需的間隙。如果沒有足夠的間隙，則每個軌道之間的電勢可能會導致PCB產生火花和短路。因此，在進行PCB設計之前遵循其中一些基本要求非常重要。

如果您在進行電子元件的PCB設計 和布局時不考慮重要的方面 ，最終可能會導致設計效果不佳。接線不足會導致諸如EMI、電路板任一側的組件沖突、電路功能受限甚至電路故障等問題。

此外，如果第一次布線不工作，則必須重做，這可能導致生產延誤和額外成本。

PCB布局建議

那么，在設計印制電路板時應該考慮哪些規則和原則呢？讓我們看一下板上元素的設計和布局階段，并為每個階段定義一些基本規則。當然，還有其他選擇，但在這里，我們將嘗試向您介紹當您需要PCB設計和您應該注意的部件布局時最重要的幾點。

PCB設計 - 主要步驟

從您第一次想到設計到最終產品的那一刻，PCB布局在PCB制造 過程的每一步都扮演著重要的角色 。話雖如此，您應該知道基本設計過程包括六個步驟。

一、軟件設計的總體思路

這個初始階段包括定義印刷電路板將執行的功能。您還應該考慮電路板將在其中運行的大致溫度范圍以及任何其他環境問題。

2. PCB Layout中的Scheme

下一步是根據最終概念構建電路圖。該設計包括電路板電氣組件正確運行所需的所有信息，以及組件名稱、成本、額定值和制造商零件編號等詳細信息。

在您創建方案時，您需要的材料清單會同時形成。該規范將包含有關您的PCB所需的所有組件的信息。始終更新這兩個文檔。

3. 板子框圖

PCB設計還包括另一個重要點，您可以在框圖上指定PCB的最終尺寸。標記為每個塊指定的區域，以及由于電氣原因或由于限制而連接的組件部分。將相關組件放在一起可以減少路由時間。

4.元件的放置

下一步是組件放置，它決定了您將在板上放置每個元素的位置。基本上，需要采取幾個步驟來完全確定組件的放置。

5. 第一遍路由

然后定義鏈路的路由和路由優先級。

6. 測試

完成電路板布局后，您應該運行一系列測試以確保您的工作符合您的需求。如果是，那么PCB設計就完成了。否則，您需要返回到需要進行調整的步驟。

項目文件

在進行PCB設計時，您會在此過程中開發大量文檔。這些文件包括：

硬件尺寸圖：描述空白板的尺寸。

原理圖：顯示電路板的電氣特性。

BOM：描述項目所需的組件。

布局文件：描述基本的PCB布局。

組件放置文件：描述各個組件的位置。

組裝圖和說明解釋了如何組裝電路板。

用戶指南：雖然不是必需的，但它們對于向用戶提供附加信息很有用。

Gerber文件集：PCB制造商將用于創建PCB的一組布局輸出文件。

PCB布局和設計指南

在布線和設計印刷電路板的過程中，必須考慮到許多細微差別。有些考慮適用于整個過程，有些則適用于各個步驟。以下是需要牢記的七個重要因素。

PCB中的費用限制

您應該注意的第一個限制與尚未完成的董事會有關。其中一些主要限制包括電路板本身的尺寸和形狀。

您需要立即確保電路板上有足夠的空間放置電路。最終產品的尺寸、電路板需要提供的功能以及其他因素決定了它需要多大。

在開始設計之前，請估計電路板的大致尺寸。如果您沒有足夠的空間來容納更簡單設計中所需的所有功能，則可能需要使用玻璃纖維層壓板或高密度互連 (HDI) 方法。

標準印刷電路板具有矩形形狀。在絕大多數情況下，它仍然是最常見的印刷電路板形式。但是，也可以創建其他形狀的板。大多數情況下，開發人員這樣做是因為尺寸限制或使用不規則形狀的元素。

根據功率等級的層數

另一個重要的一點是所需的層數，這取決于功率水平和設計的復雜性。最好在布局設計的早期就確定需要多少層。

添加更多層可能會增加生產成本，但可以讓您包含更多軌道。這對于具有高級功能的更復雜的電路板可能是必需的。

對于所有大電流走線，至少使用兩個孔進行層轉換。在過渡到其他層時使用多個通孔可提高可靠性、提高導熱性并降低電感和電阻損耗。

制造工藝

您還應該考慮您想用來制作電路板的制造工藝。不同的方法有不同的局限性和困難。您將需要使用在電路板制造過程中需要的參考孔或點。

另外，不要忘記安裝板的方法。不同的方法可能需要電路板的不同區域保持打開狀態。使用多種類型的技術（例如通孔和表面貼裝元件）會增加電路板的成本，但在某些情況下可能是必要的。

始終與制造商聯系，看看他們是否可以制造您需要的電路板類型。例如，其中一些可能無法通過使用靈活設計的大量層或板來完成您的訂單。

材料和組件

在布局階段，考慮您計劃為電路板使用的材料和組件。首先，您需要確保所需的元素可用。有些材料和零件很難找到，而另一些則非常昂貴，無法找到。

元件放置順序

最基本的PCB設計規則之一涉及組件在板上的放置順序。推薦順序：連接器，然后是電源電路，然后是精密電路，然后是關鍵電路，然后是其余元件。功率水平、噪聲敏感性、生成和可路由能力也會影響電路路由優先級。

方向

放置組件時，盡量將它們定向在相同的方向上，主要是那些彼此相似的方向。這將使焊接過程更有效率，并有助于避免過程中的錯誤。

住宿

避免將零件放置在通孔覆蓋區域后面的PCB焊錫面上。

形成

組件的邏輯形成可以減少必要的組裝步驟的數量，提高效率并降低成本。嘗試將所有表面貼裝元件放置在電路板的一側，將所有通孔元件放置在頂部。