How to Design a PCB Layout: Effective Strategies You Need to Know

Warum PCB-Layout benötigt wird

Wir verwenden Leiterplatten (PCB) zum Verbinden elektronischer Bauteile mit leitenden Schienen. Dies ermöglicht das Prototyping von Stromkreisen und die Herstellung elektronischer Produkte. Die Massenproduktion von elektronischen Produkten auf PCB-Basis ist schneller und wirtschaftlicher als auf alternativen Verkabelungstechniken. Weil in Leiterplatten, Komponenten werden gleichzeitig montiert und verdrahtet. Deshalb, wir müssen das machen Leiterplattenlayout nur einmal und Wir können eine große Anzahl von Leiterplatten gleichzeitig herstellen.

Wenn es um Leiterplatten geht, Das Entwerfen des Layouts ist der wichtigste Teil, da es die Platzierung verschiedener Komponenten und die daraus resultierenden Rollen im gewünschten Produkt bestimmt. In dieser Anleitung, we will detail some strategies for PCB layout design, common mistakes to avoid, usw., to help you design high-quality PCBs.

Zuerst, wir Wir werden uns einige der Strategien ansehen, die beim Entwerfen eines Leiterplattenlayouts weit verbreitet sind;

Strategien zum Entwerfen des Leiterplattenlayouts

Alles beginnt mit einem Schema

Es wird empfohlen, vor Beginn des Entwurfs der Leiterplatte ein Schema der Schaltung zu erstellen. Der Schaltplan dient als Blaupause für das Platzieren von Komponenten und das Auslegen der Leiterbahnen auf der Leiterplatte. Wenn Sie eine effiziente PCB-Entwurfssoftware verwenden, können Sie diesen Schaltplan importieren, was den PCB-Entwurfsprozess relativ vereinfacht.

Sobald Sie diesen Schaltplan in eine intelligente PCB-Design-Software importiert haben, Sie können mit dem Platzieren von Komponenten beginnen, Leitungen, und Fußabdrücke. Sobald wir das getan haben, Wir können mit dem Entwurf des Leiterplattenlayouts beginnen.

Der Kompartimentierungsansatz

Die Kompartimentierung ist eine großartige Strategie für die Gestaltung eines Leiterplattenlayouts. Wir müssen identifizieren, welche Rolle jeder Teil der Schaltung spielt, und dann die Schaltung entsprechend ihrer Funktion in kleine Abschnitte unterteilen. Dies hilft bei der besseren Visualisierung der Schaltung.

Sie müssen die Komponenten jedes Abschnitts in derselben Region der Leiterplatte gruppieren. Dies hilft dabei, die Leitspuren kurz zu halten. Dies ist wichtig, da lange Spuren elektromagnetische Strahlung aufnehmen können, die zu Rauschen und Störungen führen kann.

Sie sollten verschiedene Abschnitte der Schaltkreise so anordnen, dass der Strom einem kleinen und linearen Pfad folgen muss. Sie müssen sicherstellen, dass die Stromversorgung jedes Abschnitts die gleiche Spannung aufweist. We call this “star configuration” and it helps in accomplishing shorter traces.

Einschichtiger und mehrschichtiger Ansatz

Möglicherweise finden Sie es schwierig, große Schaltungen darauf zu entwerfen eine einlagige Leiterplatte. Dies liegt daran, dass es schwierig ist, Kreuzungen beim Routing von Traces zu vermeiden. Möglicherweise benötigen Sie zwei oder mehr Schichten mit Leiterbahnen, die auf mehreren Seiten der Leiterplatte verlegt sind.

You can connect traces on one layer to the other layer by using a “via”. We know “via” as a copper-plated hole in a PCB that electrically connects the bottom layer to the top layer. Sie können auch die unteren und oberen Leiterbahnen verbinden, indem Sie das „Durchgangsloch“ der eingesetzten elektronischen Komponenten verwenden.

Das 45^die Biegetechnik

Eine gute Praxis beim Entwerfen von Leiterplatten besteht darin, die meisten Kupferspuren in einem Winkel von 45 ° zu biegen. Dies liegt daran, dass die 45 ° -Winkel den elektrischen Pfad zwischen verschiedenen Komponenten im Gegensatz zu den 90 ° -Winkeln verkürzen. Obendrein, Hochgeschwindigkeitslogiksignale können in scharfen Winkeln reflektiert werden (nahe 90 °) Dies kann zu Störungen führen.

Einige häufige Fehler, die im Leiterplattenlayout vermieden werden sollten

Hier sind einige der häufigsten Fehler beim Leiterplattenlayout und wie Sie sie vermeiden können.

1. Auswahl des falschen Entwurfswerkzeugs

Zum Entwerfen einer effizienten Leiterplatte, Es ist empirisch, das richtige Werkzeug auszuwählen. Wenn Sie ein falsches oder ungeeignetes Werkzeug für die Leiterplattenkonstruktion wählen, führt dies zu Problemen wie erhöhten Herstellungskosten und längeren Verzögerungszeiten. Daher, Wir empfehlen dringend, das geeignete Werkzeug auszuwählen, das Ihren Anforderungen an das PCB-Design am besten entspricht. Es gibt viele Optionen zur Auswahl und Sie müssen die richtigen Hausaufgaben machen und recherchieren, bevor Sie in ein bestimmtes Tool investieren.

2. Inkompetente Layouttechniken

PCB-Designs sind oft komplex, weil wir sie oft verwenden, um schnellere und kleinere elektronische Geräte herzustellen. Es besteht eine zunehmende Nachfrage nach elektronischen Schaltungen mit minimalem Platzbedarf. Aus diesem Grund beabsichtigen wir, Leiterplatten mit kleineren Komponenten herzustellen, die weniger Platz benötigen. Wenn Sie eine inkompetente oder unangemessene Layouttechnik wählen, funktionieren die Verbindungen möglicherweise nicht richtig. Wenn Sie mit Komponenten mit einer höheren Pin-Anzahl und einem kleineren Abstand arbeiten, ist es wichtig, eine kompetente Layout-Technik zu wählen.

3. Unsachgemäße Kupferdicke

Die Dicke von Kupfer spielt eine wichtige Rolle bei der Rückverfolgung und folglich bei der Leiterplattenkonstruktion. Wenn die Dicke nicht ausreicht, sind die Löcher nicht ausreichend beschichtet. Deshalb ist es wichtig, die genaue Dicke von Kupfer zu erreichen, wenn Sie ein gutes PCB-Design erzielen möchten.

4. Falsche Platzierung der Entkopplungskondensatoren

Wir verwenden Entkopplungskondensatoren, um eine stabile Spannung aufrechtzuerhalten. Wir platzieren diese Kondensatoren oft auf der Stromversorgungsschiene. Wir sollten diese Kondensatoren in der Nähe des Pins einsetzen, der eine stabile Spannung benötigt. Entkopplungskondensatoren funktionieren nicht richtig, wenn sie vom Pin entfernt sind, der eine stabile Spannung erfordert.

5. Fehler beim Erstellen von Backups Ihrer Arbeit

Wir verwenden verschiedene Datensätze und Software, um effiziente PCB-Designs zu erstellen. Aufgrund der verschiedenen Werkzeuge, Die Daten können verlegt werden oder dauerhaft verloren gehen, wenn Sie sie nicht in regelmäßigen Abständen speichern. Sie sollten mehrere Backups Ihrer Arbeit erstellen, damit selbst wenn eines beschädigt wird, Die anderen sind immer noch sicher und geborgen.

6. Fehlende Designbewertungen

Eines der wichtigsten Elemente bei einem Leiterplattendesign ist die Überprüfung der Verbindung der Schaltkreise und der Funktionsweise der Leiterplatte. Design Reviews helfen dabei, alle Arten von Designfehlern zu vermeiden. Menschen haben eine gewisse Tendenz, wenn sie ihre eigene Arbeit überprüfen. Deshalb müssen andere Personen das PCB-Design überprüfen, da sie möglicherweise auf einen Fehler stoßen, den Sie möglicherweise übersehen haben.

7. Fehlende Kommunikation

Stress, Multitasking, und Ermüdung werden häufig beobachtet, wenn wir PCBs in Massenproduktion herstellen. Diese Faktoren können zu Missverständnissen führen, Dies kann wiederum zu erhöhten Kosten und Betriebszeiten führen. Wenn Sie dies vermeiden möchten, sollten Sie eine gute Kommunikation über alle Kanäle sicherstellen. Dies hilft bei der Entwicklung und Herstellung effizienter Leiterplatten, die Ihren gewünschten Serviceanforderungen entsprechen.

oben 7 PCB Design Tools

Auf dem heutigen Markt sind zahlreiche PCB Layout Design Tools erhältlich. Sie müssen alle wichtigen sorgfältig untersuchen und dann das richtige Werkzeug auswählen, das alle Ihre Anforderungen erfüllt. Here are top 7 layout design tools which are widely used in the PCB industry:

1.Fortgeschrittener Designer

With powerful features like advanced 3D visualization, real-time collaboration, and seamless integration with MCAD, Altium Designer is the premier choice for the professional PCB design. Dennoch, it’s powerful, but comes with the high price tag to start at $355/month.

2. Kadenz Allegro

Cadence Allegro specializes in complex circuit board designs such as CPU motherboards. Signal integrity analysis is what it excels at and it provides extensive routing options along with a comprehensive component library. Its target clients are from high-end enterprise users.

3. EasyEDA

EasyEDA is a free, web-based solution that can be used both online and offline. It supports file import from other major tools and includes integrated features such as real-time component inventory integration and 3D PCB visualization.

4. KiCAD

For low to medium complexity boards, there is an open source alternative – KiCAD. Cross platform, 3d viewing, with active community, it is a versatile routing tools.

5. Adler

Autodesk acquired Eagle, which has tiered pricing from free up to a premium version. Its paid versions are featured with automatic routing and it goes well with Fusion 360.

6. CircuitMaker

CircuitMaker, based on Altium technology, is free and ideal for individual users and small projects. It supports up to 32 layers and includes features like topological autorouting and interactive routing modes.

7. DesignSpark PCB

DesignSpark PCB offers affordable access to PCB design tools with advanced features available when you subscribe ($17.99/month). With SnapEDA component access, it also has customizable BOM templates.

MOKO-Technologie ist ein renommierter Name, wenn es um PCB-Design und -Fertigung geht. Wir verwenden modernste Werkzeuge zum Entwerfen der Leiterplattenlayouts und können Ihnen beim Entwerfen von Layouts helfen, die Ihren spezifischen Anforderungen entsprechen. Wir haben ein sehr ausgeklügeltes Setup für die Herstellung seiner Premium-Qualität Leiterplatten. Wenn Sie es geschafft haben, brillante einschichtige oder mehrschichtige Leiterplatten zu finden, Ihre Konzeptualisierung jedoch nicht realisieren können, brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen, da wir Sie abgedeckt haben. Alles was Sie tun müssen, ist sich an uns zu wenden und wir werden es von dort aus übernehmen. Hoffe bald von dir zu hören!