PCBブログ - レイアウトボードの設計方法

PCBレイアウトボードは、スルーホール組立、表面実装技術（SMT）、または両者の結合など、回路基板の物理的構造に大きく依存する。

基板レイアウト

ボードレイアウト設定プロンプトエディタ

設計には異なる段階で異なるメッシュ設定を行う必要があり、レイアウト段階では大きなメッシュポイントを使用してデバイスレイアウトを行うことができます。ICや非位置決めコネクタなどの大型デバイスでは、50〜100ミルのゲート精度を選択してレイアウトすることができ、抵抗器、コンデンサ、インダクタなどの受動小型デバイスでは、25ミルのゲート精度を用いてレイアウトすることができる。大きなメッシュポイントの精度は、デバイスの位置合わせとレイアウトの美しさに役立ちます。

取締役会配置規則

1.一般的には、すべてのコンポーネントは回路基板の同じ側に配置されている必要があります。トップ層アセンブリが密集しすぎている場合にのみ、下層にチップ抵抗器、チップキャパシタ、チップICなどの高さが限られ、発熱量が低いデバイスを置くことができます。

2.電気性能を保証する前提の下で、部品は1つの格子の上に置いて、互いに平行または垂直に並んで、整然として美しい。一般的には、コンポーネントは重複してはいけません。部材の配置はコンパクトであり、部材は均一に分布し、レイアウト全体にわたって密に分布しなければならない。

3.回路基板上の異なるコンポーネントの隣接するパッドパターン間の最小間隔は、少なくとも1 MMでなければならない。

4.配線板の配置エッジからの距離は、一般に2 MM以上である。回路基板の最適な形状は矩形で、アスペクト比は3：2または4：3です。回路基板の表面寸法が200 mm×150 MMより大きい場合は、回路基板が受けることができる機械的強度を考慮しなければならない。

基板レイアウト技術

PCBのレイアウト設計では、回路基板のセルを解析し、それらの機能に基づいてレイアウトを設計する必要がある。回路のすべてのコンポーネントを配置する場合は、次の原則に従う必要があります。

1.回路フローに基づいて各機能回路ユニットの位置を配置し、レイアウトを信号フローに便利にし、できるだけ信号を同じ方向に維持する。

2.各機能ユニットのコア部品を中心にレイアウトする。コンポーネントはPCB上に均一に、全体的に、コンパクトに配置され、各コンポーネント間のリード線と接続を最小限に抑え、短縮する必要があります。

3.高周波で動作する回路については、部品間の分布パラメータを考慮しなければならない。一般的には、回路はできるだけ素子と並列に配置され、美しいだけでなく、設置や量産が容易になるようにしなければならない。

特殊なコンポーネントとレイアウト設計

PCBにおける特殊な素子とレイアウト設計とは、高周波部分のキー素子、回路におけるコア素子、干渉しやすい素子、高電圧の素子、高熱発生の素子、およびいくつかの異性体素子を指す。これらの特殊部品の位置は、レイアウトが回路機能と生産ニーズに合致することを確実にするために、慎重に分析する必要があります。これらの配置が適切でないと、回路互換性の問題と信号整合性の問題が発生し、PCB設計が失敗する可能性があります。

特殊なコンポーネントを配置する方法を設計する際に、まず考慮しなければならないのはPCBのサイズです。PCBサイズが大きすぎると、印刷ラインが長くなり、インピーダンスが増加し、乾燥抵抗能力が低下し、コストも増加する。それが小さすぎると、放熱が悪く、隣接する線路が邪魔されやすい。PCBのサイズを決定した後、特殊部品の正方形位置を決定する。最後に、機能ユニットに応じて回路のすべてのコンポーネントを配置します。

配置時、特殊部品の位置は一般的に以下の原則に従うべきである

1.高周波素子間の接続をできるだけ短くし、その分布パラメータと相互間の電磁干渉をできるだけ小さくする。干渉しやすいコンポーネント間は近づきすぎず、入力と出力はできるだけ離れてください。

2.一部の部品や電線は高電位差を有する可能性があり、放電による予期せぬ短絡を回避するために、それらの距離を増やすべきである。高圧部品はできるだけ手の届かない場所に置くべきだ。

3.重量が15 Gを超える部品はブラケットで固定し、溶接することができる。それらの重くて熱い部品は回路基板の上に置くべきではなく、メインボックスの底板の上に置いて、放熱の問題を考慮しなければならない。感熱素子は加熱素子から離れなければならない。

4.ポテンショメータ、可変インダクタンスコイル、可変コンデンサ、マイクロスイッチなどの可変素子の配置はスパナ全体の構造要求を考慮しなければならない。構造が許すなら、よく使うスイッチの中には手が近づきやすい場所に置くべきものがあります。コンポーネントのレイアウトはバランスがとれていなければならず、密度は適切であり、頭重足軽ではない。

PCBボードレイアウトの重要性

レイアウトは電子製品にとって極めて重要であり、一部のPCB設計チームでは、専門のレイアウト技術者が雇用されてベストプラクティスを実施し、既知のレイアウトの考慮を避ける。ほとんどの場合、高度なコンピュータ支援設計（CAD）ソフトウェアを使用して、効率を最大限に高め、潜在的な設計問題を検出します。

PCBボードレイアウトは、多くのエンジニアが初期設計サイクルで実装するのではなく、成功した最終製品を作成するための重要な要素です。配置は電子製品にとって極めて重要である。設計では、レイアウトは重要な側面です。レイアウト結果の品質は配線の有効性に直接影響するため、合理的なレイアウトはPCBの設計に成功する第一歩と考えられる。

合理的なPCBボードのレイアウトは回路基板上のスペースを節約し、ジャンパを減らし、コストを下げることができる。