印刷电路板元件放置的实用技巧

如果你喜欢拼图游戏，你可能会把元件放在印刷电路板上。但这还不够。在大多数情况下，连接器将是由轮廓图控制的放置的一部分。其他被锁定的物品包括天线、防护罩、散热器和各种传感器。

这些都是免费的，但一旦它们建立起来，你就必须绕过它们。注意，如果这些“给定”的项目中有任何问题，那么你必须与提纲的作者讨论这个问题。另一方面，如果您是放置连接器的人，请记住，我们需要访问配对连接器和布线空间。它更像是一个三维的谜题。

图1所示。图片来源:作者-现在大多数放置都是由机器人完成的，但小范围的放置可以手工放置。

你必须能够想象布线的痛点，还有装配、测试甚至修理的痛点。不要犹豫，报告紧急情况。在设计审查时提出这个问题很可能会造成不必要的摩擦，因为电路板周围的一切都是锁定的。在初始放置阶段让物理设计团队保持在循环中。

放置集成电路，这是家庭事务

在此基础上，应根据具有共同电压电源的部件制定高级平面图，同时考虑关键网络和/或总线。如果电路板有存储设备或任何模拟电路，这些应该是布局的第一部分。在完成其余的布局之前，实际路由内存或其他关键连接可能是有益的。这就给了那些可能需要审查或模拟有风险的东西的人时间。

作为一个过程，我喜欢收集芯片的支持组件到一个子放置之前把所有的板区域。通过这种方式，设备之间的所有互连都很容易理解。着色电源引脚，同时使用老鼠显示控制阻抗线对我来说是最好的。

去耦电容器:电力输送网络的一个关键方面

每个部分都有一个功能，其中许多功能依赖于一个短连接。旁路电容是在考虑要靠近特定引脚的组件时首先想到的。当涉及到电容器放置时，电源域应该是一个高优先级。

较小的价值上限通常对位置最敏感。如果您在原理图上看到picofarad，请考虑那些在芯片周围放置的优先级。一定要同时考虑电源和接地引脚。目标是从电源引脚到盖加上盖的接地引脚到设备上的接地引脚的最短环路。

图1所示。图片来源:作者-一个活跃的目标PCB。有时，您很幸运，几乎所有组件的位置都是预先确定的。

一些较大的帽和电感器更适合靠近连接器的位置或电压域进入电路板的任何地方。这也适用于ESD抑制二极管。这个想法是在主电源的高压尖峰进入印刷电路板之前清理它们。RF线路上的阻塞帽处理方式类似，以防止直流噪声耦合到下游更敏感的电路上。

外部振荡器-你的基本噪音工厂

晶体振荡器在持续的基础上制造波澜。通过反复上下摆动电压，从逻辑1切换到0，会在设备周围产生辐射模式。更长的线路类似于更大的天线，可以共享这些快速振荡。我们不希望那样。

来自振荡器的电磁辐射可能对其他信号有害，即使它们不是以相同的速率切换。这类元件的问题不一定是振荡的基频，而是频率的倍数。这些被称为谐波，通常是奇数的谐波会失控。

现在，大多数集成电路采用球栅阵列封装。他们还将有一个外部振荡器(XO)的选择，它可能有XO的引脚在设备的周边某处。这将使放置和路由非常容易。晶体振荡器就在XO引脚旁边。

内部时钟也需要放置注意

然而，并不是所有的球地图都是一样的。芯片团队将把设备边缘有价值的引脚给最重要的引脚。在电源管理集成电路(PMIC)上，V-OUT电源通常占据大部分外部排，将各种时钟网留给内部区域。你可以使用远端板来定位晶体，虽然这不是不寻常的一面，有有限的净空。

当您发现设备的XO引脚位于引脚域内时，可能需要将时钟网路由到保护带内。保护带是沿信号路径有过孔的地迹。你可能需要使用扇形，使车道足够宽，可以接收信号和警卫带。设备上可能会有一些接地引脚，你可以沿着它们走到最近的可用边缘，以便放置晶体。

关键是，如果时钟线很长，它们也应该被地面屏障屏蔽，或者至少给它们尽可能多的空间。通过这种方式，您将提交一个必须记住实现的扇形输出和路由方案。做笔记，或者更好的是，为连接分配某种属性，指示它们的受保护状态。

电源:另一个噪音工厂，也取决于位置。

筹码已下，权力树已种下关键网络已被攻破。调节器靠近其负载，特别是当它是开关模式电源时。SMPS就像PMIC的一个单门。输出引脚将成为噪音制造者。将电感器直接连接到电源引脚上可能比电感器附带的电容器更需要。

如果你能够遵循供应商的应用说明，那么你便能够在设计审查中为自己辩护。这适用于所有领域，而不仅仅是电源。读起来。看看参考设计。你必须进入他们的大脑，以便最大限度地利用电路板上的设备。在电源中，带回机箱接地的孤立接地区域并不罕见。使用该隔离地的组件应聚集起来，使隔离地的尺寸尽可能小。

总结一下……

忘记我所写的关于拼图游戏的内容吧，组件的放置不仅仅是关于组件的形状。这些功能决定了放置的优先级、间距甚至方向。否则，我们只是说所有的东西都接近于所有的东西，这是不可能的。

虽然IPC规范确实建议将所有部件放置在相同的方向上，但现实世界坚持认为至少其中一些部件会屈服于连接的意愿。射频线要直走。这意味着串联元件面向一个方向而分流元件是垂直的。这就是经典的圆周率。这一事实和许多其他的信息告诉放置是一件艺术-训练有素的眼睛。