PCB厂商介绍的PCB设计十大黄金法则

PCB厂商介绍的PCB设计十大黄金法则

本文将介绍PCB设计的几条黄金法则。 自商业PCB设计诞生25年来，这些规则大部分没有改变，并广泛适用于各种PCB设计项目。

虽然目前半导体集成度越来越高，很多应用也都有片上系统可供使用，而且很多功能强大的开箱即用开发板也变得越来越容易获得，但电子产品在用例中的很多应用仍然需要使用定制PCB。在一次性开发中，即使是一块普通的PCB也能发挥非常重要的作用。PCB是设计的物理平台，是原始元器件电子系统设计最灵活的部分。本文将介绍PCB设计的几条黄金法则。自商业PCB设计诞生25年来，这些规则大部分没有改变，并广泛适用于各种PCB设计项目。这些规则对于年轻的电子设计工程师和更成熟的电路板制造商都有很大的指导作用。

本文以下内容介绍了电子设计工程师在使用设计软件进行PCB布局设计和商业制造时应记住和实践的十项最有效的设计原则。工程师不需要按时间顺序或相对重要性来实施这些规则，但如果遵循所有规则，他们可以极大地改变产品设计。

规则 1：选择正确的网格设置并始终使用与大多数组件匹配的网格间距。虽然多网格看似有效，但如果工程师能够在PCB布局设计的初始阶段多思考，就可以避免间隔设置的困难，最大限度地利用电路板。由于许多设备使用多种封装尺寸，工程师应该使用最有利于自己设计的产品。另外，多边形对于电路板上的铜镀层非常重要。多栅电路板在多边形上覆铜时，一般会出现多边形填充偏差。虽然它不像基于单一网格的那样标准，但它可以提供超过电路板所需的使用寿命。

规则 2：保持路径最短且直接。这听起来简单又常见，但在每个阶段都应该牢记在心，即使这意味着改变电路板布局以优化布线长度。 这尤其适用于模拟和高速数字电路，其中系统性能始终部分受到阻抗和寄生效应的限制。

规则3：尽量使用电源层来管理电源线和地线的分布。对于大多数 PCB 设计软件来说，电源层上的铜涂层是一种快速而简单的选择。 通过将大量导体连接在一起，可以确保提供具有最高效率和最小阻抗或电压降的电流，同时提供足够的接地返回路径。 如果可能的话，也可以在电路板的同一区域走多条电源线，以确认地平面是否覆盖了PCB层的大部分层，这有利于相邻层走线之间的相互作用。

规则 4：将相关组件与所需的测试点分组在一起。例如，OpAmp运算放大器所需的分立元件靠近器件放置，以便旁路电容和电阻可以与它们配合在同一地，这有助于优化规则2中提到的布线长度，也使得测试和故障检测更容易。

规则5：将所需的电路板复制到另一块较大的电路板上多次进行PCB组装。选择最适合制造商所使用设备的尺寸，有利于降低原型设计和制造成本。首先，将电路板布置在面板上，联系电路板制造商以获得他们对每个面板的首选尺寸规格，然后修改您的设计规格，并尝试在这些面板尺寸内多次重复您的设计。

规则 6：整合组件值。作为设计人员，您会选择一些元件值高或低但性能相同的分立元件。通过合并较小范围的标准值，可以简化物料清单并降低成本。 如果您拥有一系列基于首选器件价值的PCB产品，从长远来看，它也将帮助您做出正确的库存管理决策。

规则7：尽可能执行设计规则检查（DRC）。虽然在PCB软件上运行DRC功能只需要很短的时间，但在更复杂的设计环境中，只要在设计过程中始终进行检查，就可以节省大量时间，这是一个值得保留的好习惯。 每个布线决策都至关重要，通过执行 DRC 始终可以提醒您最重要的布线。

规则8：灵活运用丝网印刷。 丝网印刷可用于标记各种有用的信息，以供电路板制造商、服务或测试工程师、安装人员或设备调试人员将来使用。 不仅要清楚地标出功能和测试点标签，还要尽可能地标明元件和连接器的方向，即使这些注释印在电路板中使用的元件的下表面上（电路板组装后） 。 线路板上下表面全面应用丝网印刷技术，可以减少重复性工作，简化生产流程。

规则9：必须选择去耦电容。 不要尝试通过避免电源线去耦和遵循组件数据表中的限制来优化您的设计。 电容器便宜且耐用。 您可以花费尽可能多的时间来组装它们，同时遵循规则 6 并使用标准值范围来保持库存整洁。

规则 10：生成 PCB 制造参数并在提交生产之前进行验证。 虽然大多数电路板制造商都乐意直接为您下载和验证，但您最好先输出Gerber文件，然后使用免费阅读器检查它们是否符合预期，以避免误解。 通过个人验证，您甚至会发现一些不小心的错误，从而避免因com而造成的损失。