元件放置中的PCB設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)收益分析

將我們的組件放置在正確的圖案中是布局印刷電路板設(shè)計(jì)的非常關(guān)鍵的部分。在放置期間，您需要權(quán)衡許多因素，包括信號(hào)完整性，機(jī)械沖突以及PCB組裝問題。為了確保正確放置零件，對(duì)大多數(shù)PCB布局工程師來說，在零件放置中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)收益分析已成為第二天性。如果這是您的新手，請?jiān)试S我解釋一下我的意思。

什么是元件放置中的風(fēng)險(xiǎn)收益分析？

風(fēng)險(xiǎn)收益分析將情況的風(fēng)險(xiǎn)與其收益進(jìn)行比較。在印刷電路板設(shè)計(jì)中，目標(biāo)是將組件放置在板上，以便完全滿足電氣性能，機(jī)械約束和可制造性的要求。風(fēng)險(xiǎn)在于次優(yōu)的放置可能會(huì)影響電路板的操作或制造方式，而這樣做的好處是可以輕松制造出完美運(yùn)行的電路板。

PCB設(shè)計(jì)人員在放置組件來分析電路板并做出最佳放置選擇時(shí)始終依靠他們的技能和經(jīng)驗(yàn)，但是這種情況正在改變。越來越復(fù)雜的設(shè)計(jì)和更短的設(shè)計(jì)周期突顯了設(shè)計(jì)師在做出這些放置決策時(shí)需要更多幫助的必要。

設(shè)計(jì)人員在板上放置元件時(shí)必須滿足許多要求。首先是對(duì)組件進(jìn)行布局，以便有足夠的空間容納所有走線布線。對(duì)于當(dāng)今的高密度復(fù)雜設(shè)計(jì)，這可能是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

設(shè)計(jì)人員還需要確保組件的布置最適合設(shè)計(jì)的信號(hào)和電源完整性需求。為了使板與最終機(jī)柜中的其他系統(tǒng)組件正確裝配在一起，還必須遵守機(jī)械限制。最后，組件的放置方式必須使電路板可以順利通過其所有制造過程。

一個(gè)成功的PCB設(shè)計(jì)必須滿足所有這些要求，并且設(shè)計(jì)人員越來越多地轉(zhuǎn)向其設(shè)計(jì)工具尋求幫助。

PCB設(shè)計(jì)工具中的哪些功能可以幫助進(jìn)行位置分析？

多年來，PCB設(shè)計(jì)工具已通過新功能不斷增強(qiáng)。它們現(xiàn)在具有多種功能，可以幫助PCB設(shè)計(jì)人員分析并做出最佳的元件放置決策。以下是其中一些功能：

l阻抗計(jì)算器：放置組件的位置將部分取決于它們之間相互連接的方式。在高速設(shè)計(jì)中，這涉及到知道可用于布線的板層數(shù)以及如何最佳配置板層堆疊。PCB設(shè)計(jì)工具中的阻抗計(jì)算器將幫助您做出這些決定。

l板層堆疊實(shí)用程序：這些生成器將獲取您擁有的板材料信息，并幫助您為您的設(shè)計(jì)創(chuàng)建最佳的層堆疊。從正確的層堆疊開始，將防止您以后必須更換組件以適應(yīng)任何層堆疊更改。

l規(guī)則和約束管理：可以設(shè)置設(shè)計(jì)規(guī)則，以控制特定組件或組件類別與其他電路板對(duì)象的接近程度，以實(shí)現(xiàn)最佳可制造性。此外，可以為特定的組裝過程設(shè)置規(guī)則，這將有助于防止DFM布局更改在設(shè)計(jì)周期的后期。

l布局規(guī)劃：設(shè)計(jì)工具的規(guī)則驅(qū)動(dòng)方法將允許工程師在布局期間將組件分配給特定區(qū)域。這將確保考慮到所有必需的電路，并且沒有遺漏任何組件，這些組件會(huì)在以后迫使更改以使其適應(yīng)。

l布線規(guī)劃：使用工具中的流程規(guī)劃和布線引擎功能，PCB設(shè)計(jì)人員可以提前查看高密度布線區(qū)域的位置并進(jìn)行相應(yīng)規(guī)劃。這將允許微調(diào)組件的位置，以在開始布線之前適應(yīng)所有必需的布線，從而使您不必為了以后找到更多布線空間而不得不重新整理布局。

l信號(hào)和電源完整性工具：通過分析設(shè)計(jì)的信號(hào)和電源需求，您可以更好地放置組件，以獲得最佳的信號(hào)性能和干凈的電源分配。這將使您不必重做設(shè)計(jì)中已經(jīng)完成的部分，從而在以后提高設(shè)計(jì)性能。

l3D工具：使用設(shè)計(jì)工具的3D查看和檢查功能，您可以看到組件放置位置將與其他組件，板的機(jī)械功能甚至其他系統(tǒng)板和機(jī)箱發(fā)生沖突。這將使您不必重新設(shè)計(jì)電路板的主要部分來替換最初放置不正確的組件。

這個(gè)清單還在不斷增加，要理解的重要一點(diǎn)是，PCB設(shè)計(jì)人員不再需要完全依靠自己的能力。借助先進(jìn)的PCB設(shè)計(jì)工具，他們擁有強(qiáng)大的資源來幫助他們做出正確的元件放置選擇。

您應(yīng)該尋找哪種PCB設(shè)計(jì)工具？

一個(gè)更好的問題可能是，“您應(yīng)該在哪里尋找所需的PCB設(shè)計(jì)工具？” 該問題的答案是，您需要找到一個(gè)PCB設(shè)計(jì)工具供應(yīng)商，該供應(yīng)商既要了解當(dāng)今復(fù)雜的PCB設(shè)計(jì)所面臨的挑戰(zhàn)，又要了解使用該軟件的工程師和設(shè)計(jì)師。

您選擇的供應(yīng)商應(yīng)擁有充足的技術(shù)資源，可以幫助您設(shè)置和運(yùn)行這些工具，并不斷致力于增強(qiáng)和改進(jìn)其軟件。該軟件本身應(yīng)具有相互連接且可配置的多個(gè)工具和功能，以便您可以微調(diào)工具以使其最適合您的需求。