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小型電子電路設(shè)計需要大量關(guān)注
在電子產(chǎn)品中，PCB設(shè)計也越來越小，就像我最喜歡的面包板一樣。當(dāng)電子公司試圖將數(shù)百種功能壓縮到越來越小的PCB上時，硬件設(shè)計人員已經(jīng)經(jīng)過了極限測試。電氣工程師應(yīng)使用較小的PCB設(shè)計，同時確保PCB設(shè)備沒有任何功能問題。由于PCB設(shè)計中涉及的挑戰(zhàn)越來越多，因此重要的是要學(xué)習(xí)如何盡早優(yōu)化印刷電路板以進行緊湊型組件設(shè)計。
緊湊型PCB設(shè)計的有用技巧
當(dāng)被告知您的PCB必須適合一個不可能很小的設(shè)備外殼時，可以遵循以下重要提示：
1.使用較小尺寸的組件
像0805電阻器這樣的大封裝可能會使手動制作原型更容易，但在緊湊的電子電路設(shè)計中卻沒有位置。找到您的匯編器可以處理的最小的表面安裝組件，并在印刷電路設(shè)計中使用這些組件。使用具有數(shù)百個引腳的四方扁平封裝（QFP）之類的微控制器會占用PCB上的寶貴空間。交換更大的組件，以獲得球柵陣列（BGA）封裝。
緊湊型PCB設(shè)計的有用技巧
2.路徑和孔尺寸較小的路線
大多數(shù)PCB制造商都可以處理4密耳的細線。充分利用這種力量，并盡可能縮小軌道。當(dāng)然，也有例外。需要根據(jù)計算得出的值設(shè)計電源走線和微帶天線。通孔或焊盤的鉆孔尺寸也是如此。您將節(jié)省大量空間來優(yōu)化這兩者。
3.系統(tǒng)地安排代號
誘使刪除指示符以讓軌道和組件騰出空間。那不是一個明智的選擇。取而代之的是，使指示者更小，并將其組織成較小的組。確保使排列有系統(tǒng)地反映組件。這也使在人口密集的PCB中追蹤零件更加容易。
4.多層PCB設(shè)計
如果走線數(shù)量使您的設(shè)計無法以給定的尺寸適合，請增加PCB層數(shù)。多層PCB通常比標準2層布局更昂貴。您可以先將電源和接地層移到內(nèi)層，然后創(chuàng)建一個四層PCB。如果仍然不夠，您可以增加層數(shù)，同時保持信號層被接地層隔開，以極大程度地減少干擾。
5.通過過孔發(fā)揮創(chuàng)意
在緊湊的PCB上布線可能會導(dǎo)致大量的過孔。而且，當(dāng)您具有多個信號層時，普通的通孔比提供幫助更多的是障礙。使用盲孔或埋孔可以節(jié)省PCB兩側(cè)的空間。這將增加PCB的成本，但也可能對成功布線緊湊的設(shè)計產(chǎn)生影響。
緊湊的PCB可能會使事情升溫
6.高效的熱管理技術(shù)
花寶貴的時間將組件緊密封裝在緊湊的PCB中，由于散熱問題而使PCB只能使用一周，這毫無意義。這是困擾緊湊型PCB設(shè)計的主要挑戰(zhàn)之一。為了使熱量問題最小化，請將散熱組件的周圍環(huán)境轉(zhuǎn)移到PCB散熱器。放置足夠的散熱孔以有效地散熱。如果需要，請使用較厚的PCB，以防止溫度快速升高。
7.進行快速布線能力測試
我曾經(jīng)犯過一個錯誤，就是浪費大量時間嘗試布線物理上不可能的PCB，而PCB根本沒有足夠的布線空間。當(dāng)PCB設(shè)計軟件沒有配備智能自動布線功能時，就可以追溯到那時。如今，通過讓軟件自動路由整個設(shè)計以證明它在技術(shù)上是可路由的，您可以輕松避免這種挫敗感。如果該軟件能夠在合理的時間內(nèi)完成路由，則您以后可能會使用預(yù)設(shè)的設(shè)計規(guī)則進行路由。