我們開始新設(shè)計時，因為將大部分時間都花在了電路設(shè)計和元件的選擇上，在 PCB 布局布線階段往往會因為經(jīng)驗不足，考慮不夠周全。

如果沒有為 PCB 布局布線階段的設(shè)計提供充足的時間和精力，可能會導(dǎo)致設(shè)計從數(shù)字領(lǐng)域轉(zhuǎn)化為物理現(xiàn)實的時候，在制造階段出現(xiàn)問題，或者在功能方面產(chǎn)生缺陷。
那么設(shè)計一個在紙上和物理形式上都真實可靠的電路板的關(guān)鍵是什么？

讓我們探討設(shè)計一個可制造，功能可靠的 PCB 時需要了解以下幾個 PCB 設(shè)計指南。

1. 微調(diào)你的元件布置

PCB 布局過程的元件放置階段既是科學(xué)又是藝術(shù)，需要對電路板上可用的主要元器件進行戰(zhàn)略性考慮。雖然這個過程可能具有挑戰(zhàn)性，但你放置電子元件的方式將決定你的電路板的制造難易程度，以及它如何滿足你的原始設(shè)計要求。
雖然存在元件放置的常規(guī)通用順序，如按順序依次放置連接器，印刷電路板的安裝器件，電源電路，精密電路，關(guān)鍵電路等，但也有一些具體的指導(dǎo)方針需要牢記，包括：
取向 - 確保將相似的元件定位在相同的方向上，這將有助于實現(xiàn)高效且無差錯的焊接過程。
布置 - 避免將較小元件放置在較大元件的后面，這樣小元件有可能受大元件焊接的影響而產(chǎn)生裝貼問題。
組織 - 建議將所有表面貼裝（SMT）元件放置在電路板的同一側(cè)，并將所有通孔（TH）元件放置在電路板頂部，以盡量減少組裝步驟。

最后還要注意的一條 PCB 設(shè)計指南 - 即當(dāng)使用混合技術(shù)元件（通孔和表面貼裝元件）時，制造商可能需要額外的工藝來組裝電路板，這將增加你的總體成本。

良好的芯片元件方向(左)和不良的芯片元件方向(右)

良好的元件布置(左)和不良元件布置(右)

2.合適放置電源，接地和信號走線

線路板放置元件后，接下來可以放置電源，接地和信號走線，以確保你的信號具有干凈無故障的通行路徑。在布局過程的這個階段，請記住以下一些準(zhǔn)則：

1）定位電源和接地平面層

始終建議將電源和接地平面層置于電路板內(nèi)部，同時保持對稱和居中。這有助于防止你的電路板彎曲，這也關(guān)系到你的元件是否正確定位。
對于給 IC 供電，建議為每路電源使用公共通道，確保有堅固并且穩(wěn)定的走線寬度，并且避免元件到元件之間的菊花鏈?zhǔn)诫娫催B接。
 

2）信號線走線連接

接下來，按照原理圖中的設(shè)計情況連接信號線。建議在元件之間始終采取盡可能短的路徑和直接的路徑走線。
如果你的元件需要毫無偏差地固定放置在水平方向，那么建議在電路板的元件出線的地方基本上水平走線，而出線之后再進行垂直走線。

這樣在焊接的時候隨著焊料的遷徙，元件會固定在水平方向。如下圖上半部分所示。而下圖下半部分的信號走線方式，在焊接的時候隨著焊料的流動，有可能會造成元件的偏轉(zhuǎn)。

建議的布線方式 (箭頭指示焊料流動向)

不建議的布線方式 (箭頭指示焊料流動方向) 

3）定義網(wǎng)絡(luò)寬度

你的設(shè)計可能需要不同的網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)將承載各種電流，這將決定所需的網(wǎng)絡(luò)寬度?？紤]到這一基本要求，建議為低電流模擬和數(shù)字信號提供 0.010’’(10mil）寬度。當(dāng)你的線路電流超過 0.3 安培時，它應(yīng)該進行加寬。這里有一個免費的線路寬度計算器，使這個換算過程變得簡單。

3. 有效隔離
 

你可能已經(jīng)體驗到電源電路中的大電壓和電流尖峰如何干擾你的低壓電流的控制電路。要盡量減少此類干擾問題，請遵循以下準(zhǔn)則：隔離 - 確保每路電源都保持電源地和控制地分開。如果你必須將它們在 PCB 中連接在一起，請確保它盡可能地靠近電源路徑的末端。

布置 - 如果你已在中間層放置了地平面，請確保放置一個小阻抗路徑，以降低任何電源電路干擾的風(fēng)險，并幫助保護你的控制信號。可以遵循相同的準(zhǔn)則，以保持你的數(shù)字和模擬的分開。

耦合 - 為了減少由于放置了大的地平面以及在其上方和下方走線的電容耦合，請嘗試僅通過模擬信號線路交叉模擬地。

元件隔離示例（數(shù)字和模擬）
 

當(dāng)你掌握了PCB 設(shè)計師都需要知道的這幾個設(shè)計指南，通過遵循這些建議，你將很快就能夠得心應(yīng)手地設(shè)計出功能強大且可制造的電路板，并擁有真正優(yōu)質(zhì)的印刷電路板。

PCB廠說良好的 PCB 設(shè)計實踐對于成功至關(guān)重要，這些設(shè)計規(guī)則為構(gòu)建和鞏固所有設(shè)計實踐中持續(xù)改進的實踐經(jīng)驗奠定了基礎(chǔ)。