電路設計 - 什麼是PCB設計？

電路板是指使用電子設計自動化軟件（EDA）來設計電路板，並設計印刷電路板（PCB）的佈局和電路連接。 PCB的設計主要是指佈局設計，需要考慮外部連接的佈局。 內部電子元件的優化佈局、金屬連接和通孔的優化佈局以及電磁保護、散熱等多種因素。電路板是電子產品的重要組成部分，可以連接電子元件並通過導線傳輸訊號。

如何設計PCB？

設計需要在不同階段進行不同的點設定，在佈局階段可以使用大的網格點進行設備佈局； 對於IC和非定位連接器等大型器件，可以選擇50-100密耳的柵極精度進行佈局，而對於電阻器、電容器和電感器等無源小型器件，可以使用25密耳的栅格精度進行佈局。 大網格點的精度有利於設備對準和佈局美觀。

1.PCB佈局規則

1）一般來說，所有組件都應佈置在電路板的同一側。 只有當頂層組件過於密集時，才能在底層放置一些高度受限且發熱量低的器件，如晶片電阻器、晶片電容器和晶片IC。

2）在保證電力效能的前提下，部件應放置在網格上，並相互平行或垂直排列，以保持整潔美觀。 一般情况下，組件不允許重疊； 構件的佈置應緊湊，構件應均勻分佈，並在整個佈局中密集分佈。

3）電路板上不同組件的相鄰焊盤圖案之間的最小間距應至少為1MM。

4）與電路板邊緣的距離通常不小於2毫米。電路板的最佳形狀為矩形，縱橫比為3:2或4:3。 當電路板的尺寸大於200mm×150mm時，應考慮電路板能够承受的機械強度。

2.PCB佈局技巧

在PCB的佈局設計中，有必要分析電路板的單元，並根據它們的功能設計佈局。 在佈置電路的所有組件時，應遵循以下原則：

1）根據電路流程安排每個功能電路單元的位置，使佈局便於訊號流，並盡可能保持訊號在同一方向。

2）以各功能單元的核心部件為中心進行佈局。 組件應均勻、整體、緊湊地佈置在PCB上，盡可能减少和縮短每個組件之間的引線和連接。

3）對於在高頻下工作的電路，應考慮組件之間的分佈參數。 一般情况下，電路應盡可能與元件並聯，這樣不僅美觀，而且易於組裝和焊接，便於大規模生產。

3.PCB設計步驟

佈局設計

在PCB中，特殊元件是指高頻部分的關鍵元件、電路中的覈心元件、易受干擾的元件、高電壓的元件、發熱量大的元件以及一些异性元件。 這些特殊部件的位置需要仔細分析，色帶的佈局應滿足電路功能和生產需求的要求。 它們放置不當可能會導致電路相容性問題和信號完整性問題，從而導致PCB設計失敗。

在設計如何放置特殊組件時，首先要考慮的是PCB的尺寸。 快手指出，當PCB尺寸過大時，印刷線長，阻抗新增，抗乾燥能力下降，成本也新增； 當它太小時，散熱很差，相鄰的線路很容易受到干擾。 確定PCB的尺寸後，確定特殊部件的方形位置。 最後，根據功能單元佈置電路的所有組件。

特殊構件的佈置位置一般應遵循以下原則：

1）儘量縮短高頻元件之間的連接，儘量減少它們的分佈參數和相互之間的電磁干擾。 易受干擾的組件之間不應過於靠近，輸入和輸出應盡可能遠離。

2）某些部件或電線可能具有高電位差，應新增它們的距離，以避免放電導致意外短路。 高壓部件應盡可能放在够不著的地方。

3）重量超過15G的部件可以用支架固定，然後焊接。 那些又重又熱的元件不應該放在電路板上，而應該放在主箱的底板上，並且應該考慮散熱問題。 熱敏元件應遠離加熱元件。

4）電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元件的佈局應考慮整個電路板的結構要求。 如果結構允許，一些經常使用的開關應該放在手容易接近的地方。 組件的佈局應平衡，密度適當，不應頭重腳輕。

下訂單

1）放置與結構緊密匹配的組件，如電源插座、指示燈、開關、連接器等。

2）放置特殊部件，如大型部件、重型部件、加熱部件、變壓器、IC等。

3）放置小型零部件。

佈局檢查

1）電路板尺寸是否符合圖紙要求的加工尺寸？

2）組件的佈局是否平衡、排列整齊、佈局完整？

3）是否存在各級衝突。 需要絲網印刷的組件、框架和層是否合理？

4）常用組件使用方便嗎？ 如開關、插入設備的插板、需要經常更換的部件等。

5）熱敏元件和加熱元件之間的距離是否合理？

6）散熱效果好嗎？

7）是否需要考慮線路的干擾問題？

PCB設計是連接電子元件的基礎，也是實現電子系統功能的關鍵。 如果PCB設計不合理，整個電子系統的功能將受到影響。 PCB設計還可以幫助我們更好地控制電子元件的參數，如電源、訊號和電源。 PCB設計還可以幫助我們更好地控制電子產品的質量，從而提高產品的可靠性和安全性。