電路設計 - PCB設計前的PCB器件選擇技巧

1 Consider the choice of device packaging

In the entire PCB示意圖 階段, 應考慮在佈局階段需要做出的設備封裝和接地模式決策. 以下是根據設備包選擇設備時需要考慮的一些建議.

請記住，封裝包括PCB設備的電力焊盤連接和機械尺寸（X、Y和Z），即設備主體的形狀和連接到PCB的引脚。 選擇設備時，需要考慮最終PCB頂層和底層可能存在的任何安裝或封裝限制。

一些設備（如極性電容器）可能具有高淨空限制，這需要在設備選擇過程中加以考慮。 在PCB設計開始時，您可以首先繪製基本的電路板框架形狀，然後放置一些計畫使用的大型或位置關鍵組件（如連接器）。

這樣，可以直觀快速地看到電路板（無需佈線）的虛擬透視圖，並且可以相對準確地給出電路板和組件的相對位置和設備高度。 這將有助於確保組裝PCB後，組件可以正確放置在外包裝（塑膠製品、主機殼、主機殼等）中。 從“工具”選單中調用3D預覽模式以瀏覽整個電路板。

焊盤圖案顯示PCB上焊接設備的實際焊盤或通孔形狀。 PCB上的這些銅圖案還包含一些基本形狀資訊。 接地圖案的大小需要正確，以確保正確焊接以及連接設備的正確機械和熱完整性。

在設計 PCB佈局, 您需要考慮如何製造電路板, 或者如果手工焊接，焊盤將如何焊接. Reflow soldering (the flux is melted in a controlled high temperature furnace) can handle a wide range of surface mount devices (SMD). 波峰焊通常用於焊接電路板的背面，以固定通孔器件, 但它也可以處理放置在PCB背面的一些表面安裝設備.

通常，在使用該科技時，底部表面安裝設備必須按特定方向排列，為了適應這種焊接方法，可能需要對焊盤進行修改。

在整個設計過程中，可以更改設備的選擇。 在設計過程的早期確定哪些設備應該使用電鍍通孔（PTH），哪些應該使用表面貼裝科技（SMT），將有助於PCB的整體規劃。 需要考慮的因素包括設備成本、可用性、設備面積密度、功耗等。

從PCB製造的角度來看，表面貼裝器件通常比通孔器件便宜，並且通常具有更高的可用性。 對於中小型原型項目，最好選擇較大的表面貼裝器件或通孔器件，這不僅便於手動焊接，而且便於在錯誤檢查和調試期間更好地連接焊盤和訊號。

如果資料庫中沒有現成的包，則通常會在工具中創建自定義包。

2、在PCB設計中使用良好的接地方法

確保PCB設計有足够的旁路電容器和接地層。 使用集成電路時，請確保在電源端子與地面（最好是接地層）附近使用合適的去耦電容器。 電容器的適當容量取決於具體應用、電容器科技和工作頻率。 當旁路電容器放置在電源和接地引脚之間並靠近正確的IC引脚時，可以優化電路的電磁相容性和敏感性。

3、分配虛擬裝置封裝

列印BOM錶以檢查虛擬裝置。 虛擬裝置沒有相關的封裝，不會轉移到佈局階段。 創建BOM錶，然後查看設計中的所有虛擬裝置。

唯一的項目應該是電源和接地訊號，因為它們被視為虛擬裝置，僅在原理圖環境中處理，不會傳輸到佈局設計。 除非用於類比目的，否則虛擬零件中顯示的設備應替換為封裝設備。

4、確保您擁有完整的材料清單數據

檢查物料清單報告中是否有足够的數據。 創建物料清單報告後，需要仔細檢查並填寫所有設備條目中不完整的設備、供應商或製造商資訊。

5、按設備標籤排序

為了便於物料清單的分揀和查看，請確保設備編號連續編號。

6、檢查過量柵極電路

一般來說，所有冗餘門的輸入應具有訊號連接，以避免懸掛輸入端子。 確保已檢查所有冗餘或缺失的柵極電路，並且所有未佈線的輸入端子均已完全連接。 在某些情况下，如果輸入端子被掛起，則整個系統無法正常工作。 以設計中經常使用的雙運放為例。

如果雙運算放大器IC設備中僅使用一個運算放大器，建議使用另一個運算放大器，或將未使用的運算放大器的輸入接地，並部署適當的組織增益（或其他增益））迴響網絡，以確保整個設備可以正常工作。

在某些情况下, 帶有浮動引脚的集成電路可能無法在規格範圍內正常工作. 通常只有當集成電路器件或同一器件中的其他柵極未在飽和狀態下工作時，輸入或輸出才接近或位於器件的電源軌內, 該集成電路工作時能够滿足名額要求. PCB類比 通常無法捕捉這種情況, 因為 PCB類比 模型通常不會將集成電路的多個部分連接在一起，以類比浮動連接效應.