PCB 設(shè)計的要點

印刷電路板 （PCB） 是電子產(chǎn)品的軀體，最終產(chǎn)品的性能、壽命和可靠性依賴于其所構(gòu)成的電氣系統(tǒng)。如果設(shè)計得當，具有高質(zhì)量電路的產(chǎn)品將具有較低的現(xiàn)場故障率和現(xiàn)場退貨率。因此，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本將更低，利潤更高。為了按時生產(chǎn)高質(zhì)量的 PCB 板，同時不增加設(shè)計時間且不產(chǎn)生代價高昂的返工，必須盡早在設(shè)計流程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計和電路完整性問題。

為了把產(chǎn)品快速可靠地推向市場，利用設(shè)計工具實現(xiàn)設(shè)計流程自動化就顯得十分必要，但如何才能確保設(shè)計獲得成功呢？為了最大程度地提高設(shè)計效率和產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)當關(guān)注哪些細節(jié)？設(shè)計工具顯然應(yīng)該直觀易用且足夠強大，以便克服復(fù)雜的設(shè)計挑戰(zhàn)，但還有哪些事項值得注意？本文列舉了為確保 PCB 設(shè)計成功可采取的四個步驟。

原理圖輸入對于生成設(shè)計的邏輯連接而言至關(guān)重要，其必須準確無誤、簡單易用且與布局集成為一體才能確保設(shè)計成功。

簡單地輸入原理圖并將其傳送到布局還不夠。為了創(chuàng)建符合預(yù)期的高質(zhì)量設(shè)計，需要確保使用最佳元件，并且可以執(zhí)行仿真分析，從而保證設(shè)計在交付制造時不會出問題。

管理是設(shè)計流程的重要組成部分。為了快速選擇最佳元件并將其放置在設(shè)計中，器件的簡易創(chuàng)建和輕松管理就顯得十分必要了。

PADS 允許您在一個庫中維護所有設(shè)計任務(wù)，并可實時更新該庫，以便于使用并確保設(shè)計開發(fā)的精確性。您可以通過單個電子表格來訪問所有元器件信息，而無需擔心數(shù)據(jù)冗余、多個庫或耗時費力的工具開銷。

當今的關(guān)鍵高速設(shè)計異常復(fù)雜，如果沒有有效的手段來管理約束規(guī)則，則對走線、拓撲和信號延遲等方面的設(shè)計、約束和管理將會變得異常困難。為了在第一次迭代中就構(gòu)建出成功的產(chǎn)品，必須在設(shè)計流程的早期設(shè)置約束規(guī)則，以便設(shè)計達到要求的目標。良好的約束規(guī)則管理可防止您使用價格高昂或無法采購到的元件，并且最終確保電路板符合性能和制造要求。

近年來，PCB 布局設(shè)計的復(fù)雜度顯著高于以前。為了制造更小型、更便攜的電子裝置，設(shè)計的密度不得不提高。此外，工作頻率也被提高，這就要求設(shè)計人員評估以前可能遭到忽略的電氣特性以確保設(shè)計可用。為了跟上日益復(fù)雜的步伐，設(shè)計人員必須具備更廣泛的能力，以便定義高級規(guī)則集，創(chuàng)建獨特的射頻形狀并實施校正結(jié)構(gòu)來改善設(shè)計的總體性能。

布局過程中，智能布局工具有助于創(chuàng)建高效的布置和布線策略。精密布置可減少設(shè)計后期的違規(guī)情況，讓您能夠能在少犯錯誤的情況下更快速地完成項目。

雖然一般使用手動布線來達到真實的設(shè)計意圖，但將交互式布線與自動布線進行有效的搭配使用有助于滿足市場時限要求，并能提高設(shè)計質(zhì)量。自動布線還能幫助應(yīng)對棘手的任務(wù)，如差分對布線、網(wǎng)絡(luò)調(diào)整、制造優(yōu)化、微過孔和增層技術(shù)等。如果事先規(guī)劃好布線策略，使用自動布線的效率將大為提高。

另一個挑戰(zhàn)是現(xiàn)代 PCB 要維護成千上萬的網(wǎng)絡(luò)，這可能會為在設(shè)計中的關(guān)鍵區(qū)域布線帶來困難。避免這個問題的最佳辦法是將網(wǎng)絡(luò)線分成組，以便創(chuàng)建有效的布線策略。創(chuàng)建規(guī)劃組后，便可標記并過濾網(wǎng)絡(luò)組，以突出顯示需要布線的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)。

1、過流保護：是當電流過大時自動斷電，防止電路與案件因超過額定電流而造成的損壞。

2、過壓保護：主要是防止過電壓或靜電放電對電子元器件的損壞，被廣泛地應(yīng)用于電話機、傳真機及高速傳輸接口等各種電子系統(tǒng)產(chǎn)品，尤其是電子通訊設(shè)備，對于如何避免因為電壓異?；蜢o電放電而對電子備造成傷害損失尤為重要。

3、過溫保護：溫度保護組件從商品化到現(xiàn)在，已經(jīng)走過了一個甲子，目前過溫保護組件廣泛運用于對溫度有特殊要求的場合，此類保護組件按照作動原理可分為化學(xué)藥品作動型、低溫合金作動型，其中化學(xué)藥品作動型產(chǎn)品的主要特點是可以做低溫型產(chǎn)品，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，成本較高；低溫合金型作動主要是一根直徑較大的低溫熔絲起導(dǎo)通作用，必須保證在通過額定電流產(chǎn)生的熱量不會使熔絲熔化，此低溫熔絲一般是通過調(diào)節(jié)錫、銅、銀、鉍、銦等成份的比例來調(diào)節(jié)其熔點。

4、過溫過流保護：近年來，隨著應(yīng)用的提升， 單純的溫度保護功能， 已不能滿足日新月異電器、電機、馬達及3C產(chǎn)品安全保護的需求，因此再研發(fā)出能因應(yīng)因溫度、電流及電壓異常情況下同時監(jiān)控并及時保護的組件， 而此樣組件的興起主要以鋰離子電池及鋰高分子電池為最大應(yīng)用。

5、過流過壓：隨著現(xiàn)代電子產(chǎn)品的復(fù)雜化，對于保護組件運用的要求也日益提高，如保護的全面性、有限的預(yù)留空間等，隨著這些要求的提出，保護組件界掀起了一場組合封裝的熱 潮，如上面提到過流過溫保護也算組合封裝的一種，但過流過壓保護組合封裝產(chǎn)品目前大多數(shù)還處在研發(fā)階段，還沒有成熟的商業(yè)化產(chǎn)品面市。

過流保護器件主要有一次性熔斷器、自恢復(fù)熔斷器、熔斷電阻和斷路器等，其中，最重要的是自恢復(fù)保險絲，以下是過流保護器件PTC自恢復(fù)保險絲選型要點：

1、保持電流要略大于用戶的正常工作電流。

2、Vmax要大于或等于用戶的最大工作電壓。

3、Imax要大于最大故障短路電流。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力/電子產(chǎn)品日益多樣化、復(fù)雜化，所應(yīng)用的電路保護元件己非昔日的簡單的玻璃管保險絲，通常保護器件有壓敏電阻、TVS、氣體放電管等。己經(jīng)發(fā)展成為一個門類繁多的新興電子元件領(lǐng)域。