PCB科技 - 開源PCB設計

電子設計領域的一個主要趨勢是使用開源硬體及其支持的開源原理圖和PCB佈局圖。 使用開源硬體及其支持資源意味著工程師可以輕鬆使用現有的設計解決方案，從而提高效率並縮短上市時間。 隨著工程師們對傳統PCB和開源PCB設計之間的差异有了更深入的瞭解，這一趨勢很可能會進一步發展。

與傳統PCB設計相比，開源PCB設計有幾個主要優勢，包括電源和數位部件以及高速數據部件的重複可用性，這使工程師更傾向於開源PCB設計。 在過去的設計過程中，工程師們一直面臨著電源佈局的問題。 在開源設計中，電路板變得更快，並配備了射頻架構，這使得電源佈局更加複雜，工程師必須更加注意。電路板的線寬、線間距和通孔。 在開源PCB設計環境中，只要證明佈局有效，就可以複製和使用，而無需從頭開始重新設計。

增長趨勢

在設計更高速的電路板佈局（或具有類似效能的佈局）時，許多工程師通常習慣於參攷應用說明或向製造商尋求幫助，甚至使用PDF版本的電路板在紙上按比例量測佈線。 囙此，當面臨涉及多樣化和複雜佈局的應用程序設計時，工程師更喜歡開源PCB。 開源設計易於使用。 工程師可以完成PCB設計過程中的所有模塊設計，而無需成為“佈局專家”。 尤其是遇到特殊問題時，工程師顯然不會感到佈局壓力。 例如：對於傳統PCB設計中比較困難的電源模組，如果採用現有的開源設計方案，其佈局會變得更簡單。 複雜的PCB設計佈局，如電源、高速介面和電路，甚至阻抗匹配電路佈局，都可以通過開源簡單快速地重複使用或複製。

挑戰和優勢

開源設計的集成面臨著一些挑戰，例如更多的雜訊問題。 當電路板使用大電流開關時，雜訊會分散到其他電路中。 但開源設計面臨的最大也是最重要的挑戰可能是學習曲線的變化。 舉個簡單的例子，儘管工程師可以輕鬆地複製和粘貼開源佈局，但他們也可能失去學習完整設計基礎知識的機會，包括設定間距、必要的線寬和阻抗匹配。

這無疑讓工程師陷入了困境：如果你不使用開源設計，你在設計過程中會遇到某些組件設計問題，而使用開源設計可能無法學習到深入的設計知識。 如果工程師不能理解設計的基本原理，他們將發現很難應對未來獨特的設計挑戰。

另一方面，使用開源設計可以為工程師提供PCB設計過程的新視角。 換句話說，如果方法正確，那麼使用開源設計所造成的學習障礙可以轉化為真正的學習機會。

使用開源設計可以為工程師學習設計提供一個起點。 如果工程師們把開源佈局作為一個參考點，那麼他們就可以深入學習PCB設計知識。 從這個參考點開始，工程師可以向後思考，以便更好地理解為什麼某些佈局採用某種佈局方法，這為工程師從傳統PCB設計模型無法提供的現有設計中學習創造了一種新的方法。

回到前面提到的電源設計，如果工程師在設計過程中使用開源佈局，那麼可以根據電源設計中使用的特定組件、線間距和銅線數量，從結果中反轉設計過程。 這為工程師提供了一個從實踐中學習設計基礎知識的絕佳機會，包括熱管理、阻抗匹配、電源佈局等。

一些提示

工程師必須仔細决定是否使用開源設計，因為並非所有的開源設計都是經過“驗證”的。例如，一些工程師在創建開源佈局時可能沒有充分考慮它是否適用於其他工程師的設計佈局。 以開源設計的熱管理為例。 如果工程師沒有完全理解設計解決方案之間的差异，那麼設計可能會失敗。 簡單地說，有時我們不知道所使用的開源佈局的來源，囙此很難預測其可靠性。

再次以基於開源佈局的電源模組設計為例。 起初，工程師可能認為電路板工作良好，並將其融入設計中。 但當進入測試階段時，可能會發現初始設計沒有經過充分測試以滿足特定的規範或要求，例如由輻射或傳導引起的電磁干擾（EMI）。

幸運的是，第一次使用開源佈局的工程師可以參考以下注意事項。 電晶體供應商的PCB佈局可能比線上公告、網站或論壇的佈局更穩健、更可靠。 正如e柱開源討論小組的工程師喜歡聚集在e柱平臺上進行討論一樣，同行業的其他PCB設計工程師也將論壇視為討論特定開源佈局成敗的通路之一。 隨著PCB設計方法逐漸向開源模型轉變，我們必須清楚地認識到開源PCB設計帶來的挑戰、優勢和獨特的學習機會。 這不僅有利於工程師和製造商，也將有力地促進整個PCB行業的發展。