หลักการออกแบบ PCB คืออะไร

เพื่อให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์มีประสิทธิภาพดีที่สุด การจัดวางส่วนประกอบและการจัดเส้นทางสายไฟจึงมีความสำคัญมาก เพื่อที่จะออกแบบกพีซีบีมีคุณภาพดีและต้นทุนต่ำ ควรปฏิบัติตามหลักการทั่วไปต่อไปนี้:
เค้าโครง
ขั้นแรก พิจารณาขนาดของ PCB หากขนาด PCB มีขนาดใหญ่เกินไป เส้นที่พิมพ์จะยาว ความต้านทานจะเพิ่มขึ้น ความสามารถในการป้องกันเสียงรบกวนจะลดลง และต้นทุนก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน ถ้าน้อยเกินไปการกระจายความร้อนจะไม่ดีและเส้นที่อยู่ติดกันจะถูกรบกวนได้ง่าย หลังจากกำหนดขนาด PCB แล้ว ให้กำหนดตำแหน่งของส่วนประกอบพิเศษ ในที่สุดตามหน่วยการทำงานของวงจรส่วนประกอบทั้งหมดของวงจรจะถูกจัดวาง
เมื่อพิจารณาตำแหน่งของส่วนประกอบพิเศษควรปฏิบัติตามหลักการต่อไปนี้:
1 ตัดการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบความถี่สูงให้สั้นลงให้มากที่สุด และพยายามลดพารามิเตอร์การกระจายและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งกันและกัน ส่วนประกอบที่ไวต่อการรบกวนต้องไม่อยู่ใกล้กันมากเกินไป และส่วนประกอบอินพุตและเอาต์พุตควรเก็บให้ห่างจากกันมากที่สุด
2 อาจมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นได้สูงระหว่างส่วนประกอบหรือสายไฟบางส่วน และควรเพิ่มระยะห่างระหว่างส่วนประกอบเหล่านี้เพื่อหลีกเลี่ยงการลัดวงจรโดยไม่ตั้งใจที่เกิดจากการคายประจุ ส่วนประกอบที่มีไฟฟ้าแรงสูงควรจัดวางในตำแหน่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ง่ายด้วยมือในระหว่างการดีบัก

3. ส่วนประกอบที่มีน้ำหนักมากกว่า 15 กรัมควรยึดด้วยขายึดแล้วจึงทำการเชื่อม ส่วนประกอบเหล่านั้นที่มีขนาดใหญ่ หนัก และสร้างความร้อนได้มากไม่ควรติดตั้งบนบอร์ดพิมพ์ แต่ควรติดตั้งบนแผ่นด้านล่างของตัวเครื่องทั้งเครื่อง และควรคำนึงถึงปัญหาการกระจายความร้อนด้วย ส่วนประกอบด้านความร้อนควรเก็บให้ห่างจากส่วนประกอบที่ทำความร้อน
④ สำหรับโครงร่างของส่วนประกอบที่ปรับได้ เช่น โพเทนชิโอมิเตอร์ ขดลวดเหนี่ยวนำที่ปรับได้ ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน และไมโครสวิตช์ ควรพิจารณาข้อกำหนดทางโครงสร้างของเครื่องจักรทั้งหมด หากปรับภายในเครื่องควรวางบนกระดานพิมพ์ในบริเวณที่สะดวกต่อการปรับเปลี่ยน หากมีการปรับนอกตัวเครื่อง ตำแหน่งควรปรับให้เข้ากับตำแหน่งของปุ่มปรับบนแผงแชสซี
ตามหน่วยการทำงานของวงจรเมื่อจัดวางส่วนประกอบทั้งหมดของวงจรต้องปฏิบัติตามหลักการต่อไปนี้:
1. จัดเรียงตำแหน่งของหน่วยวงจรการทำงานแต่ละหน่วยตามการไหลของวงจร เพื่อให้เลย์เอาต์สะดวกสำหรับการไหลเวียนของสัญญาณ และทิศทางของสัญญาณจะถูกรักษาให้สอดคล้องกันมากที่สุด
2) นำส่วนประกอบหลักของวงจรการทำงานแต่ละวงจรมาเป็นศูนย์กลาง และสร้างเค้าโครงรอบๆ ส่วนประกอบต่างๆ ควรวาดไว้บน PCB อย่างเรียบร้อยและกะทัดรัด เพื่อลดและลดระยะเวลาในการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบต่างๆ

3 สำหรับวงจรที่ทำงานที่ความถี่สูง ต้องพิจารณาพารามิเตอร์การกระจายระหว่างส่วนประกอบต่างๆ โดยทั่วไปวงจรควรจัดเรียงส่วนประกอบให้ขนานกันมากที่สุด ด้วยวิธีนี้ มันไม่เพียงแต่สวยงามเท่านั้น แต่ยังง่ายต่อการประกอบและเชื่อม และง่ายต่อการผลิตจำนวนมาก
④ส่วนประกอบที่อยู่บนขอบของแผงวงจรโดยทั่วไปจะอยู่ห่างจากขอบของแผงวงจรไม่น้อยกว่า 2 มม. รูปร่างที่ดีที่สุดสำหรับแผงวงจรคือสี่เหลี่ยมผืนผ้า อัตราส่วนภาพคือ 3:2 หรือ 4:3 เมื่อขนาดของพื้นผิวแผงวงจรมากกว่า 200 มม.✖150 มม. ควรพิจารณาความแข็งแรงทางกลของแผงวงจร
สายไฟ
หลักการมีดังนี้:
1. สายไฟที่ใช้ที่ขั้วอินพุทและเอาท์พุทควรหลีกเลี่ยงการอยู่ติดกันและขนานกันให้มากที่สุด วิธีที่ดีที่สุดคือเพิ่มสายดินระหว่างสายเพื่อหลีกเลี่ยงการป้อนกลับ
2 ความกว้างขั้นต่ำของลวดแผงวงจรพิมพ์ส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความแข็งแรงการยึดเกาะระหว่างลวดกับพื้นผิวฉนวนและค่ากระแสที่ไหลผ่าน

เมื่อความหนาของฟอยล์ทองแดงคือ 0.05 มม. และความกว้าง 1 ถึง 15 มม. อุณหภูมิจะไม่สูงกว่า 3 °C ผ่านกระแส 2 A ดังนั้นความกว้างของเส้นลวดคือ 1.5 มม. เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด สำหรับวงจรรวมโดยเฉพาะวงจรดิจิตอล มักจะเลือกลวดที่มีความกว้าง 0.02-0.3 มม. แน่นอนที่สุดเท่าที่จะทำได้ ให้ใช้สายไฟกว้าง โดยเฉพาะสายไฟและสายดิน
ระยะห่างขั้นต่ำของตัวนำส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยความต้านทานของฉนวนที่แย่ที่สุดระหว่างเส้นและแรงดันพังทลาย สำหรับวงจรรวม โดยเฉพาะวงจรดิจิทัล ระยะพิทช์อาจมีขนาดเล็กเพียง 5-8 um ตราบใดที่กระบวนการอนุญาต

3 มุมของสายไฟที่พิมพ์โดยทั่วไปจะเป็นรูปทรงส่วนโค้ง ในขณะที่มุมฉากหรือมุมที่รวมไว้จะส่งผลต่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าในวงจรความถี่สูง นอกจากนี้ควรพยายามหลีกเลี่ยงการใช้ฟอยล์ทองแดงเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ ไม่เช่นนั้น เมื่อได้รับความร้อนเป็นเวลานานจะทำให้ฟอยล์ทองแดงขยายตัวและหลุดออกได้ง่าย เมื่อต้องใช้ฟอยล์ทองแดงเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ ควรใช้รูปทรงตารางซึ่งเป็นประโยชน์ในการกำจัดก๊าซระเหยที่เกิดจากกาวระหว่างฟอยล์ทองแดงกับสารตั้งต้นเมื่อถูกความร้อน
เบาะ
รูตรงกลางของแผ่นมีขนาดใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของสายอุปกรณ์เล็กน้อย หากแผ่นอิเล็กโทรดมีขนาดใหญ่เกินไป ก็สามารถสร้างรอยประสานเสมือนได้ง่าย เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก D ของแผ่นโดยทั่วไปต้องไม่น้อยกว่า d+1.2 มม. โดยที่ d คือเส้นผ่านศูนย์กลางรูตะกั่ว สำหรับวงจรดิจิตอลความหนาแน่นสูง เส้นผ่านศูนย์กลางต่ำสุดของแผ่นสามารถเป็น d+1.0 มม.
การแก้ไขซอฟต์แวร์บอร์ด PCB