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PCB可制造性设计指南:如何避免关键的设计错误

我发誓,如果我还没有完成工程学位的话,我一定会开始成为下一个主厨的旅程。不是因为我擅长做饭,而是因为在炒米粉的可怕尝试之后,我并没有放弃。由于没有浸泡那些长长的面条,导致意大利面超出了可补救的范围。这个例子很好的说明了,如果您不仔细地按照指南行事时后果很严重。

就像烹饪一样,电子设计中也会出现错误,即使是最细心的设计师也是如此。但是,一些错误已经足够严重,以至于您将不得不废弃整个印刷电路板(PCB)并重新开始。当你耐心地等待原型电路板测试你的电路时,这可能会在产品开发周期中造成代价高昂的延期。

 

PCB制造中的关键设计误区

我们都讨厌犯错误。但实际上,总是需要两三次才能获得完美的设计。只要我们在早期设计中通过简单地切断走线或跨接跳线来解决错误,对开发过程的影响就会很小。对于以下一些几乎总是破坏PCB的错误,就不能这么说了。

1.使用错误的封装

尽管大多数无源器件都可以采用通孔和表面贴装的形式,但集成电路(IC),特别是特殊功能IC,只生产一些少数封装类型。混淆小外形集成电路(SOIC)和收缩小外形封装(SSOP)可能会导致试图在较大的封装上安装较小的IC,反之亦然。

请记得通过彻底检查他们的数据表来验证元件的包装类型。不要做出假设,并确保集成电路的尺寸和间距尺寸是正确的。当我错误地使用SOIC的“窄”版本时,因为“宽”版本有相同的间距尺寸,我吸取了教训。

2.错开的地址总线

在我作为设计师的早期,高密度存储器需求意味着使用并行闪存或静态随机存取存储器(SRAM)。我不得不处理高达23位的地址信号和8位数据信号。将微控制器的地址引脚与存储器元件相匹配的错误可能导致原型不可用,或者花费数天的时间切断并用跳线重新连接信号。为了避免这种情况,我不得不全面理解微处理器的寻址总线以及每个存储器芯片应该如何连接。

3.糟糕的地面平面设计

在简单的数字电路中,恰当的地平面设计的效果可能不明显。但是,如果忽略模拟或混合电路设计的接地层最佳方式,则可能会有一批填充但不可接受的PCB。这可能会导致干扰和串扰,使得有必要快速产生更好的设计。

虽然我很幸运能够用不良的接地线来挽救印刷电路板,但我现在确保未来的设计遵循适当的接地层设计。请记住,在适当的情况下,将模拟和数字接地点分开一个点,并考虑当前的流路。

4.安装孔不正确

安装孔可以有助于减少电磁干扰(EMI)。但是,如果您的安装孔坐标已取消,则功能良好的电路板将不会安全固定到其外壳上。确保你的坐标是准确的,否则可能没有一个清晰的路径来确保你的螺丝。

对于将PCB安装到外壳的设计,在安装其他组件之前,必须先将安装孔放置在正确的坐标上才能启动PCB布局。

5.过薄的电流密度

当您通过在子电路级执行功率预算计算来涵盖所有基数时,会出现什么问题?一个常见的错误是没有考虑通过主电压信号轨道的总电流。另一个常见的错误是没有提供足够的铜宽度。这些错误可能导致过热,或在某些情况下导致导电铜完全分解。正确的功率预算分析应该能够清楚地表明所需走线宽度。

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