PCB部落格 - PCB設計：解决問題，降低成本，提高效能

在設計過程中需要考慮許多問題 印刷電路板, 和工具, 包括DesignSpark PCB, 可以有效地處理大多數問題. 通過採用某些實用指南, 工程師可以有效降低成本，提高電路板的可靠性，同時滿足系統規範, 以較低的成本轉移系統並避免更多問題. 設計印刷電路板是指通過設計原理圖來進行電路佈局, 以及以盡可能低的成本生產印刷電路板. 在過去, 這通常是在昂貴的專用工具的幫助下完成的, 但是現在, 高性能軟體工具（如DesignSpark PCB和設計模型）的日益可用性大大加快了電路板設計師的設計速度. 雖然工程師們知道完美的設計是避免問題的方法, 這仍然是浪費時間和金錢, 同時解决症狀而不是根本原因. 例如, if a problem is discovered during the electromagnetic compatibility (EMC) testing phase, 這將導致大量成本投資, 甚至原始設計也需要調整和返工, 這需要幾個月的時間.

佈局是設計師面臨的首要問題之一. 這個問題取決於圖紙的各個部分, 一些設備需要根據邏輯考慮進行組合. 應該注意的是, 然而, 溫度敏感元件, 例如感測器, 應與發熱部件分開放置, 包括功率轉換器. 用於具有多個功率設定的設計, 12伏和15伏功率轉換器可以放置在電路板上的不同位置, 因為它們產生的熱雜訊和電雜訊會影響其他組件以及電路板的可靠性和效能 . 上述元件也會對電路設計的電磁效能產生影響, 這不僅對電路板的效能和能耗非常重要, 而且對電路板的經濟性也有很大影響, 囙此，在歐洲銷售的所有電路板設備都必須進行CE標記，以證明它們不會干擾其他系統. 然而, 這通常僅來自電源側, 還有很多設備會發出譟音, 例如DC-DC轉換器, 和高速資料轉換器. 由於電路板設計不完善, 該雜訊可以被通道捕獲並作為小天線輻射, 產生雜散雜訊和頻率异常. Far-field electromagnetic interference (EMI) problems can be solved by adding filters at the noise point or shielding the signal with a metal enclosure. 然而, paying enough attention to the equipment that can emit electromagnetic interference (EMI) on the circuit board allows the circuit board to choose a cheaper casing, 有效降低了整個系統的成本.

Electromagnetic interference (EMI) is indeed a factor that has to be taken into account in the design process of PCB板. 電磁串擾可以與通道耦合, 將訊號置亂為雜訊並影響電路板的整體效能. 如果聯軸器譟音過高, 訊號可能被完全覆蓋, 囙此，必須安裝一個更昂貴的訊號放大器，使其恢復正常. 然而, 如果在設計電路板時可以充分考慮訊號線的佈局, 上述問題是可以避免的. 因為電路板的設計會根據不同的設備而有所不同, 不同的使用地點, 不同的散熱要求, and different electromagnetic interference (EMI) conditions, 此時，設計範本將派上用場. 電容也是電路板設計中一個不容忽視的重要問題，因為它影響訊號傳播速度並新增功耗. 通道可以耦合到相鄰的記錄道或垂直穿過兩個電路層, 無意中形成電容器. 通過减少平行線的長度，可以相對容易地解决這個問題, 向其中一條線添加扭結以斷開耦合, 等. 然而, 這也要求工程師充分考慮生產設計原則，以確保設計易於製造, 同時避免因線路彎曲角度過大而產生的任何雜訊輻射. 線路之間的距離也可能太近, 這將在線路之間形成短回路, 尤其是在管線的彎曲處, 隨著時間的推移, 金屬“鬍鬚”將出現. 設計規則檢查通常可以標記出回路風險高於正常值的區域. 這個問題在地平面設計中尤為突出. 一種金屬電路層，可能耦合到其上下的所有軌跡. 雖然金屬層可以有效地阻隔譟音, 金屬層還產生相關電容, 這會影響電路的運行速度並新增功耗. 就多層電路板的設計而言, 不同電路板層之間的通孔設計可能是一個有爭議的問題, 因為通孔的設計會給電路板的生產和製造帶來很多問題. 電路板層之間的通孔將影響訊號的效能，並降低電路板設計的可靠性, 囙此，應給予充分重視.

解決方案：在設計過程中，可以採取許多不同的方法來解决各種問題 印刷電路板. 其中包括設計方案本身的調整, 如調整電路佈局以降低雜訊； 印刷電路板的佈局也有一些方法. 設計組件可以通過佈局工具自動安裝, 但是，手動調整自動佈局的能力將有助於提高電路板設計的質量. 通過這一措施, 設計規則檢查將依賴於科技檔案，以確保電路板的設計符合電路板製造商的要求. 分離不同的電路板層可以减少相關的電容, 然而, 這新增了電路板上的層數, 這新增了成本並帶來了更多的通孔問題. 雖然使用正交電網電源系統和接地軌跡設計可能會新增電路板的物理尺寸, 它可以有效地在兩層電路板中使用接地層，以减少電容和電路板製造的複雜性. 設計工具, 包括DesignSpark PCB, 可以幫助工程師在設計之初解决許多問題, 但是工程師仍然需要很好地理解 印刷電路板. 例如, 如果印刷電路板的編輯在設計開始時需要知道電路板的層數, 例如, 雙層電路板需要有接地層和電源層, 兩個由獨立層組成.

使用自動組件放置科技非常有用, 這可以幫助設計師花更多時間設計設備的佈局區域. 例如, 如果電源設備過於靠近敏感訊號線或高溫區域, 會出現很多問題. 以同樣的管道, 訊號線也可以自動佈線，同時避免大多數問題, 然而, 高風險區域的分析和手動操作將有助於大大提高印刷電路板設計的質量和盈利能力, 降低總體成本. 設計規則檢查也是一個非常强大的工具，用於檢查線條，以確保線條之間的距離不會太近, 導致迴圈太短. 然而, 總體設計仍具有較高的經濟價值. 設計規劃檢查工具也可用於檢查和調整電源和接地層，以避免寄生電容面積過大. 上述工具對Gerber和Excelon進行佈線和印製電路板時也有很大幫助, 以及通孔鑽孔, 為了產生最終設計. 以這種管道, 科技檔案與電路板製造商密切相關.

在設計印刷電路板的過程中，有許多問題需要考慮, 和工具, 包括DesignSpark PCB, 可以有效地處理大多數問題. 通過採用某些實用指南, 工程師可以有效降低成本，提高電路板的可靠性，同時滿足系統規範, 以較低的成本轉移系統，避免更多的問題 印刷電路板.