PCB 布局设计终极指南

PCB布局设计

PCB布局设计的主要考虑因素

PCB布局设计中应避免的常见错误

交付 PCB供应生产商

PCB布局设计是电路板制造中的关键步骤。合理的PCB布局有利于控制生产成本，保证高可靠性。相反，不合理的PCB布局不能满足可制造性，使PCB功能受限，甚至引起电路故障等各种问题，增加制造成本，延误生产时间。PCB布局过程的元件放置阶段既是科学又是艺术，需要对电路板上可用的主要元器件进行战略性考虑。虽然这个过程可能具有挑战性，但您放置电子元件的方式将决定您的电路板的制造难易程度，以及它如何满足您的原始设计要求。一块小小的PCB需要实现多种功能，这无疑给PCB布局设计带来了更大的挑战。在PCB布局设计中有许多方面需要考虑。在本文中，我们列出了PCB布局设计中应考虑的最关键方面，以及一些需要避免的常见问题。

虽然存在元件放置的常规通用顺序，如按顺序依次放置连接器，印刷电路板的安装器件，电源电路，精密电路，关键电路等，但也有一些具体的指导方针需要牢记，包括：
取向- 确保将相似的元件定位在相同的方向上，这将有助于实现高效且无差错的焊接过程。
布置 - 避免将较小元件放置在较大元件的后面，这样小元件有可能受大元件焊接的影响而产生装贴问题。
组织 - 建议将所有表面贴装（SMT）元件放置在电路板的同一侧，并将所有通孔（TH）元件放置在电路板顶部，以尽量减少组装步骤。
PCB布局设计的主要考虑因素

1.裸板尺寸&形状 

PCB布局设计首先要考虑的是裸板的尺寸、形状和层数。裸板的尺寸往往由最终电子产品的尺寸决定，面积的大小决定了是否可以放置所有需要的电子元件。如果没有足够的空间，您可以考虑使用多层或HDI设计。因此，在开始设计之前估算电路板尺寸至关重要。其次是PCB的形状。在大多数情况下，它们是矩形的，但也有一些产品需要使用不规则形状的PCB，这对元器件的放置也有很大的影响。最后是PCB的层数。一方面，多层PCB可以让我们进行更复杂的设计，带来更丰富的功能，但多加一层会增加生产成本，所以必须在设计初期就确定下来。具体图层。

2.制造过程

生产PCB的制造工艺是另一个重要的考虑因素。不同的制造方法带来不同的设计约束，包括PCB组装方法，也是必须考虑的。SMT和THT等不同的装配技术将要求您以不同的方式设计PCB。最关键的是与制造商确认他们有能力生产您需要的PCB，并且他们拥有实施您的设计所需的技能和专业知识。

3.材料和组件

在设计的过程中，需要考虑所用的材料以及元件是否还在市场上流通。有些零件很难找到，既费时又昂贵。建议使用一些比较常用的部件进行更换。因此，PCB设计师必须对整个PCB组装行业具有丰富的经验和知识。小北拥有专业的PCB设我们的专业知识为客户的项目选择最合适的材料和组件，并在客户的预算范围内提供最可靠的PCB设计。

4.元件放置

PCB设计必须考虑元器件放置的顺序。适当地组织部件位置可以减少所需的装配步骤，提高效率并降低成本。我们推荐的放置顺序是连接器、电源电路、高速电路、关键电路，最后是其余组件。此外，我们还应注意PCB的过度散热会降低性能。在设计PCB布局时，要考虑哪些元器件的散热量最大，让关键元器件远离高热元器件，然后再考虑添加散热器和散热风扇以降低元器件温度。如果有多个发热元件，则需要将这些元件分布在不同的位置，不能集中在一个位置。另一方面，放置组件的方向也需要考虑。一般相似的元器件建议放在同一个方向，有利于提高焊接效率，减少误差。需要注意的是，零件不要放在PCB的焊锡面，而应该放在镀通孔零件的后面。

4.电源和地平面

电源和地平面应始终保持在电路板内部，并应居中和对称，这是PCB布局设计的基本准则。有助于防止您的电路板弯曲，这也关系到您的元件是否正确定位。对于给IC供电，建议为每路电源使用公共通道，确保有坚固并且稳定的走线宽度，并且避免元件到元件之间的菊花链式电源连接

5.信号完整性和射频问题

PCB布局设计的好坏也决定了电路板的信号完整性，是否会受到电磁干扰等问题。为避免信号问题，设计时应避免走线彼此平行，因为平行走线会产生更多的串扰并导致各种问题。并且如果走线需要相互交叉，则应以直角交叉，这样可以减小线路之间的电容和互感。此外，如果不需要具有较高电磁生成的组件，建议使用产生低电磁辐射的半导体组件，这也有助于信号完整性。

PCB布局设计中应避免的常见错误

6.忽视与厂商的合作

许多工程师认为在开始制造之前将设计文件提供给制造商就可以了，这是一个普遍的误解。其实最好在设计PCB布局初稿的时候分享给厂家。他们会根据自己丰富的制造经验对PCB设计进行评审，发现你找不到的问题，从而保证设计的可制造性。

8.离边缘太近

元件不能太靠近电路板的边缘，需要保持适当的距离，否则元件容易因太靠近边缘而断裂。而这个问题，有经验的厂商往往在拿到设计文件的时候就能发现，并要求工程师进行修改，比如在边缘绕一圈走线，解决隐患。

9.忽略PCB布局设计的验证

当你花费大量时间和精力完成PCB设计时，你却迫不及待地进入生产环节，那你就错了。PCB设计的验证一定不能忽视，否则会带来很大的麻烦。试想等到PCB生产已经开始才发现问题，会浪费很多时间，带来更大的经济损失。因此，我们需要对设计进行多次验证，确保无误后才能投入生产。我们建议执行电气规则检查 （ERC）和设计规则检查，这两个系统可以帮助我们验证设计是否满足常见的制造要求、高速电气要求等，并及早发现潜在的设计问题并快速纠正。

10.使PCB设计复杂化

除非必要，否则应尽量避免一些复杂的设计，否则将花费额外的时间和成本来制造。例如，尺寸过小的零件会使生产复杂化。如果电路板有足够的空间容纳较大的元器件，则应选择大尺寸元器件，这样更符合产品的可制造性。总之，在设计阶段花更多的时间，使布局更简单，满足功能要求，效果会更好，有利于提高生产速度和质量。

交付 PCB供应生产商

总而言之，PCB布局设计不是一件容易的工作，如果您不精通，那么也许您可以向交钥匙PCB供应商寻求帮助。除了制造，他们还专注于PCB设计和工程。

小北提供一站式PCB解决方案，有专业的PCB设计团队。我们拥有一支在PCB行业拥有十多年经验的专业工程团队，为各行各业的客户设计和生产PCB。如果您不确定您的PCB设计是否合理，请联系我们，我们的专家将评估您的设计并提出可制造的建议。或者您可以将PCB设计服务外包给我们，我们可以在最短的时间内将您的想法变成产品。