印刷电路板组件放置的实用技巧
如果你喜欢拼图游戏，你可能擅长在印刷电路板上放置组件。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。其他被锁定的物品还包括天线、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，你就必须围绕它们工作。请注意，如果这些“给定的”项目中有任何一个有问题，那么您必须与大纲绘制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，我们需要访问匹配的连接器和布线的空间。它更像是一个三维的谜题。
图1。图片来源:作者-现在大多数放置都是由机器人完成的，但小范围的放置也可以手工完成。
你必须能够想象路由、组装、测试甚至维修的痛点。如果遇到禁止通行的情况，不要犹豫，立即报告。在设计审查时提出这个问题很可能会引起不必要的摩擦，因为董事会上的所有事情都被锁定了。在最初的放置阶段，让物理设计团队参与进来。
放置集成电路，这是一个家庭事务
在此基础上，应根据具有公共电压电源的部件制定高层平面图，同时考虑关键网络和/或总线。如果电路板上有内存设备或任何模拟电路，这些应该是布局的第一部分。在完成剩余的放置之前实际路由内存或其他关键连接可能是有益的。这就为那些可能不得不回顾或模拟风险内容的人员提供了时间。
作为一个过程，我喜欢把一个芯片的支持组件收集到一个子位置，然后把所有的东西都放在电路板上。通过这种方式，设备之间的所有互连都很容易理解。给电源引脚上色，同时使用ratsnest显示控制阻抗线最适合我。
去耦电容器:电力输送网络的一个关键方面
每个部件都有一个功能，其中许多功能依赖于一个短连接。旁路电容是在考虑想要靠近特定引脚的组件时首先想到的事情。功率域应该是一个高优先级时，它涉及到电容器的安置。
较小的价值上限通常对配售最敏感。如果您在原理图上看到picofarad，请考虑将其优先放置在芯片周围。确保同时考虑电源和接地引脚。目标是从电源引脚到接线帽加上接线帽的接地引脚到设备上的接地引脚的最短环路。
图1。图片来源:作者-一个活跃的目标PCB。有时，您很幸运，几乎所有的组件位置都是预先确定的。
一些较大的帽和电感器更适合放置在连接器附近或任何电压域进入电路板的地方。这也适用于ESD抑制二极管。这里的想法是在主电源的高压尖峰进入印刷电路板之前清除它们。RF线路上的阻塞帽的处理方法类似，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
晶体振荡器不断地制造波澜。通过反复上下摆动电压，从逻辑上的1切换到0，会在设备周围产生辐射模式。更长的轨迹将类似于一个更大的天线，用于共享这些快速振荡。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，即使它们没有以相同的速率切换。这些类型的成分的问题并不一定是振荡的基本频率，而是这个频率的倍数。这些被称为谐波，它是典型的奇数谐波，失去控制。
现在，大多数集成电路都采用球栅阵列封装。他们还可以选择外部振荡器(XO)，而且XO的引脚可能位于设备周围的某个位置。这将使放置和路由非常容易。晶体振荡器就在XO引脚旁边。
生物钟也需要注意位置
然而，并不是所有的球图都是一样的。芯片团队将把设备边缘上有价值的引脚分给最重要的引脚。在电源管理集成电路(PMIC)上，V-OUT电源通常占用大部分的外部行，将各种时钟网留给内部区域。你可以使用棋盘的远端来定位水晶，尽管那一侧的净空有限，这是很正常的。
当您发现设备在引脚域中有XO的引脚时，可能需要在保护带内路由时钟网。保护带是沿信号路径有过孔的地面迹线。你可能要用扇形出球道来留出足够宽的球道来接收信号和警戒线。设备上可能有一些接地引脚，你可以沿着它们找到最近的可用边缘来放置晶体。
关键是，如果时钟线很长，它们也应该被地面屏障屏蔽，或者至少给予尽可能多的空间。通过这种方式，您将提交一个必须记住实现的扇出和路由方案。保持记录，或者更好的是，为连接分配某种属性，以指示它们的受保护状态。
电源:另一个依赖于位置的噪音工厂。
所以，芯片搞定了，电源树栽好了关键网也建好了。调节器接近他们的负载，特别是当它是开关模式电源。SMPS就像PMIC的单个门。输出引脚将是噪音制造者。让电感正确到电源引脚(s)是需要的，甚至可能比电容器伴随电感。
如果你能遵循供应商的应用说明，那么你就可以在设计审查中为自己辩护。这不仅适用于电源，而且适用于所有领域。读起来。看看参考设计。你必须了解他们的想法，才能最大限度地利用电路板上的设备。孤立的地面区域与一个单一的绑回底盘地面是不寻常的电源。应该收集使用隔离地的组件，以便隔离地的大小尽可能小。
结束了……
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。这些函数决定了放置优先级、间距和方向。否则，我们只是说，所有东西都很接近所有东西，那就不可能是真的。
虽然IPC规范确实建议将所有部件置于相同的方向，但现实世界坚持认为，至少其中一些部件要服从连接的意愿。射频线想要走直线。这意味着串联元素朝一个方向而分流元素是垂直的。这就得到了经典的pad。这一事实和其他许多事实告诉一个放置是一件艺术品-对训练有素的眼睛。