如何让你的PCB设计更优秀

坏蛋苏苏 · 发表于 2015-11-19 15:26:17

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很多人都觉得PCB Layout的工作是很枯燥无聊的，每天对着板子成千上万条走线，各种各样的封装，重复着拉线的工作。但是设计人员要在各种设计规则之间做取舍，兼顾性能，成本，工艺等各个方面，又要注意到板子布局的合理整齐，并没有看上去的那么简单，需要更多的智慧。下面我们就来说说在设计时养成一些好的工作习惯，会让你的设计更合理，生产更容易，性能更好。
　
(一) 画好原理图
　　很多工程师都觉得layout工作更重要一些，原理图就是为了生成网表方便PCB做检查用的。其实，在后续电路调试过程中原理图的作用会更大一些。无论是查找问题还是和同事交流，还是原理图更直观更方便。另外养成在原理图中做标注的习惯，把各部分电路在layout的时候要注意到的问题标注在原理图上，对自己或者对别人都是一个很好的提醒。层次化原理图，把不同功能不同模块的电路分成不同的页，这样无论是读图还是以后重复使用都能明显的减少工作量。使用成熟的设计总是要比设计新电路的风险小。每次看到把所有电路都放在一张图纸上，一片密密麻麻的器件，脑袋就能大一圈。
　　
(二) 好好进行电路布局
　心急的工程师画完原理图，把网表导入PCB后就迫不及待的把器件放好，开始拉线。其实一个好的PCB布局能让你后面的拉线工作变得简单，让你的PCB工作的更好。每一块板子都会有一个信号路径，PCB布局也应该尽量遵循这个信号路径，让信号在板子上可以顺畅的传输，人们都不喜欢走迷宫，信号也一样。如果原理图是按照模块设计的，PCB也一样可以。按照不同的功能模块可以把板子划分为若干区域。模拟数字分开，电源信号分开，发热器件和易感器件分开，体积较大的器件不要太靠近板边，注意射频信号的屏蔽等等……多花一分的时间去优化PCB的布局，就能在拉线的时候节省更多的时间。
　　
(三) 学会设置规则
　　其实现在不光高级的PCB设计软件需要设置布线规则，一些简单易用的PCB工具同样可以进行规则设置。人脑毕竟不是机器，那就难免会有疏忽有失误。所以把一些容易忽略的问题设置到规则里面，让电脑帮助我们检查，尽量避免犯一些低级错误。另外，完善的规则设置能更好的规范后面的工作。所谓磨刀不误砍柴工，板子的规模越复杂规则设置的重要性越突出。现在很多EDA工具都有自动布线功能，如果规则设置足够详细，让工具自己帮你去设计，你在一旁喝杯咖啡，不是更惬意的事情吗?
　　
(四) 为别人考虑的越多，自己的工作越少
　　在进行PCB设计的时候，尽量多考虑一些最终使用者的需求。比如，如果设计的是一块开发板，那么在进行PCB设计的时候就要考虑放置更多的丝印信息，这样在使用的时候会更方便，不用来回的查找原理图或者找设计人员支持了。如果设计的是一个量产产品，那么就要更多的考虑到生产线上会遇到的问题，同类型的器件尽量方向一致，器件间距是否合适，板子的工艺边宽度等等。这些问题考虑的越早，越不会影响后面的设计，也可以减少后面支持的工作量和改板的次数。看上去开始设计上用的时间增加了，实际上是减少了自己后续的工作量。在板子空间信号允许的情况下，尽量放置更多的测试点，提高板子的可测性，这样在后续调试阶段同样能节省更多的时间，给发现问题提供更多的思路。
　　
(五) 细节决定成败
　　PCB设计是一个细致的工作，需要的就是细心和耐心。刚开始做设计的新手经常犯的错误就是一些细节错误。器件管脚弄错了，器件封装用错了，管脚顺序画反了等等，有些可以通过飞线来解决，有些可能就让一块板子直接变成了废品。画封装的时候多检查一遍，投板之前把封装打印出来和实际器件比一下，多看一眼，多检查一遍不是强迫症，只是让这些容易犯的低级错误尽量避免。否则设计的再好看的板子，上面布满飞线，也就远谈不上优秀了。
　　
(六) 尝试着去做仿真
　　仿真往往是PCB设计工程师不愿意去碰的东西。也许有人会说，即使我仿真了，实际制作出来的PCB和仿真结果还是会有区别，那我还去浪费时间做仿真干嘛?我不仿真做出来的板子不是一样工作的好好的?对这种想法很无奈。一两次设计没有问题，不代表以后不会出问题。虽然仿真结果和实际结果有差异，但仿真能表现出正确的变化趋势，根据趋势我们能做出自己的判断。刚开始可能会有困难，对仿真参数仿真模型一头雾水，这都是很正常的。只要开始，慢慢去做，慢慢去积累，就会让你体会到仿真的重要性。在板子完成之前提前判断出容易出问题的位置，提前解决它，避免问题的发生。仿真做的多了，就会从根本上弄明白问题产生的原因，对自己设计能力的提高也会有很大帮助。

　　大家在实际的工作中，如果能注意到上面提到的几个问题，在工作中养成一个良好的工作习惯，相信伴随着个人能力的逐渐提高，会完成更多更优秀的设计。