การจัดวาง PCB เป็นเหมือน "โครงกระดูก" ของการออกแบบฮาร์ดแวร์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของวงจร ความสามารถในการผลิต และความเสถียรโดยตรง ผู้เริ่มต้นมักจะติดกับดักของ "การวางและแก้ไขไปพร้อมๆ กัน" เนื่องจากขาดวิธีการที่เป็นระบบ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเรียนรู้หลักการของ "การวางแผนเป็นอันดับแรก การจัดลำดับความสำคัญของพื้นที่หลัก และการดำเนินการตามรายละเอียด" คุณสามารถเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็ว จากประสบการณ์จริง ขั้นตอน 7 ขั้นตอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ต่อไปนี้จะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไปได้ถึง 90%
I. ทำความเข้าใจ "ตรรกะพื้นฐาน": 3 หลักการหลักเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด
การทำความเข้าใจตรรกะพื้นฐานก่อนการจัดวางมีประสิทธิภาพมากกว่าการท่องจำกฎเกณฑ์อย่างสุ่มสี่สุ่มห้า หลักการ 3 ประการนี้เป็นรากฐานของทักษะทั้งหมด การจดจำสิ่งเหล่านี้จะช่วยคุณประหยัดปัญหาได้ถึง 80%
วางส่วนประกอบตามลำดับธรรมชาติของ "อินพุต → การประมวลผล → เอาต์พุต" ตัวอย่างเช่น ควรวางแหล่งจ่ายไฟจาก "อินเทอร์เฟซ → ตัวกรอง → ชิปจ่ายไฟ → IC โหลด" และสัญญาณจาก "เซ็นเซอร์ → แอมพลิฟายเออร์ → MCU → อินเทอร์เฟซเอาต์พุต" หลีกเลี่ยงการวางส่วนประกอบแบบไขว้ ซึ่งอาจทำให้วงจรโค้งงอ ตัวอย่างเช่น วางอินเทอร์เฟซเครือข่าย (อินพุต) ใกล้กับชิป PHY และ PHY ใกล้กับ MCU (การประมวลผล) เพื่อลดการสะท้อนกลับของสัญญาณ
เพื่อป้องกันไม่ให้วงจรที่มี "อารมณ์" ที่แตกต่างกันรบกวนซึ่งกันและกัน PCB จะถูกแบ่งออกเป็นสี่พื้นที่การทำงานหลัก โดยใช้พื้นที่ทางกายภาพเพื่อแยกการรบกวน ตรรกะการแบ่งโซนเฉพาะมีดังนี้:
พื้นที่แรงดันไฟฟ้าสูง/กำลังไฟสูง (โมดูลจ่ายไฟ, ไดรเวอร์มอเตอร์): อยู่ห่างจากขอบบอร์ด โดยมีพื้นที่ระบายความร้อนเฉพาะ;
พื้นที่ดิจิทัล (MCU, หน่วยความจำ, ชิปตรรกะ): ตั้งอยู่ตรงกลางใกล้กับศูนย์กลาง;
พื้นที่อะนาล็อก (เซ็นเซอร์, ออปแอมป์, ADC): อยู่ห่างจากสัญญาณนาฬิกา/ความเร็วสูง ล้อมรอบด้วยสายดิน;
พื้นที่อินเทอร์เฟซ (USB, Ethernet, ปุ่ม): วางใกล้กับขอบบอร์ดเพื่อให้เสียบ/ถอดปลั๊กและเดินสายได้ง่าย
ขั้นแรก ให้กำหนดส่วนประกอบหลัก จากนั้นจัดลำดับความสำคัญของส่วนประกอบสนับสนุน รักษาความปลอดภัยของส่วนประกอบสามประเภทก่อน และการจัดวางในภายหลังจะหมุนรอบส่วนประกอบเหล่านั้น:
* ชิปหลัก (MCU, FPGA, Power IC): วางไว้ตรงกลาง PCB หรือใกล้กับจุดรวมสัญญาณ;
* ส่วนประกอบขนาดใหญ่/หนัก (หม้อแปลง, ฮีทซิงค์): อยู่ห่างจากขอบบอร์ดและจุดเน้น (เช่น รูสกรู) เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนจากการทำให้หลุดออก;
* ขั้วต่ออินเทอร์เฟซ (พอร์ตจ่ายไฟ, พอร์ตข้อมูล): ติดกับขอบบอร์ดตามข้อกำหนดโครงสร้าง โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าตำแหน่งพิน 1 ถูกต้อง (การเชื่อมต่อแบบย้อนกลับจะทำให้วงจรล้มเหลวโดยตรง)
II. การจัดวางสี่ขั้นตอน: กระบวนการเชิงปฏิบัติจากการวางแผนสู่การดำเนินการ
ขั้นตอนที่ 1: ข้อจำกัดโครงสร้างก่อน หลีกเลี่ยงการทำงานซ้ำ
ขั้นแรก ให้จัดการกับข้อกำหนดโครงสร้างที่ "ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้" นี่คือ "รากฐาน" ของการจัดวาง ข้อผิดพลาดจะนำไปสู่การยกเครื่องการออกแบบทั้งหมด:
ยืนยันขีดจำกัดความสูงและรูยึด
ทำเครื่องหมายพื้นที่จำกัดความสูงบนบอร์ด (เช่น H=1.8 มม., H=2.0 มม.) ส่วนประกอบที่มีความสูง เช่น ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ จะต้องไม่ถูกวางไว้ที่นั่น เว้นพื้นที่ 5 มม. ที่ไม่มีการจัดวางรอบรูสกรูเพื่อป้องกันความเสียหายต่อส่วนประกอบหรือการเดินสายไฟระหว่างการติดตั้ง
แก้ไขอินเทอร์เฟซและส่วนประกอบโครงสร้าง
ตามไฟล์โครงสร้าง 3 มิติที่นำเข้า ให้วางส่วนประกอบที่ต้องการโครงสร้างที่ตรงกัน เช่น พอร์ต USB, พอร์ตเครือข่าย และคลิปยึดตัวเรือน โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับตำแหน่งพิน 1 ของตัวเชื่อมต่อ สิ่งนี้จะต้องสอดคล้องกับแผนผังและโครงสร้าง (เช่น พิน 1 ของพอร์ตเครือข่ายสอดคล้องกับ TX+; พินที่ไม่ถูกต้องจะทำให้การสื่อสารล้มเหลว)
ขั้นตอนที่ 2: การจัดวางโซนการทำงานเพื่อลดการรบกวน
ตามโซนทั้งสี่ที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้—"แรงดันไฟฟ้าสูง / ดิจิทัล / อะนาล็อก / อินเทอร์เฟซ"—ใช้ "พื้นที่ว่าง" หรือ "สายดิน" สำหรับการแยก คำแนะนำเฉพาะมีดังนี้:
โซนอะนาล็อก: วางออปแอมป์และเซ็นเซอร์ที่มุมบนซ้าย โดยมีระนาบกราวด์อะนาล็อกที่สมบูรณ์อยู่ด้านล่าง โดยเว้นระยะห่างอย่างน้อย 2 มม. ระหว่างโซนดิจิทัล
โซนจ่ายไฟ: วางชิปจ่ายไฟใกล้กับอินเทอร์เฟซอินพุต โดยให้อินพุตหันหน้าไปทางโซนดิจิทัล/อะนาล็อก ลดเส้นทางกระแสไฟให้เหลือน้อยที่สุด (เช่น ชิปจ่ายไฟ 5V ควรอยู่ห่างจากอินเทอร์เฟซ USB ไม่เกิน 10 มม.)
โซนนาฬิกา: วางออสซิลเลเตอร์คริสตัลและตัวกระจายนาฬิกาใกล้กับพินนาฬิกาของ MCU ≤10 มม. ล้อมรอบด้วยสายดิน ("การลงกราวด์") และห่างจากชิปจ่ายไฟและฮีทซิงค์
ขั้นตอนที่ 3: การปรับรายละเอียดให้เหมาะสม สมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการผลิต
ขั้นตอนนี้เป็นตัวกำหนดคุณภาพของการจัดวาง โดยเน้นที่รายละเอียดสามประการที่มองข้ามได้ง่าย:
การออกแบบการกระจายความร้อน
กระจายส่วนประกอบที่สร้างความร้อน (MOS พลังงาน, LDO, ไดรเวอร์ LED) อย่างสม่ำเสมอ หลีกเลี่ยงการรวมกลุ่ม เก็บส่วนประกอบที่ไวต่อความร้อน (ออสซิลเลเตอร์คริสตัล, ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์) ให้ห่างจากแหล่งความร้อน (อย่างน้อย 3 มม.) ตัวอย่างเช่น วางชิปไดรเวอร์ LED ที่ขอบบอร์ด ห่างจาก ADC ที่มีความแม่นยำสูง
การวางแนวส่วนประกอบ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบที่คล้ายกันมีทิศทางเดียวกัน (เช่น ซิลค์สกรีนตัวต้านทานทั้งหมดหันไปทางขวา ขั้วบวกของตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดหันขึ้น) วางส่วนประกอบ SMT ไว้ด้านเดียวกันให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อลดจำนวนครั้งที่ต้องพลิกระหว่างการบัดกรีจากโรงงาน ลดโอกาสในการเกิดข้อต่อบัดกรีเย็น จัดเรียงส่วนประกอบการบัดกรีแบบคลื่น (เช่น ตัวต้านทานแบบทะลุรู) ในทิศทางเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของบัดกรี
การควบคุมระยะห่าง: ควรเว้นระยะห่างที่เพียงพอตามข้อกำหนดการผลิตเพื่อหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อบัดกรีหรือปัญหาด้านความปลอดภัย การอ้างอิงระยะห่างหลัก: ≥0.2 มม. ระหว่างส่วนประกอบแบบติดตั้งบนพื้นผิว (≥0.15 มม. สำหรับแพ็คเกจ 0402); ระยะห่างการคืบคลาน ≥2.5 มม. ในพื้นที่แรงดันไฟฟ้าสูง (เช่น อินพุต 220V) (ปรับตามมาตรฐานความปลอดภัย); เว้นระยะห่าง 1 มม. รอบจุดทดสอบและอุปกรณ์ดีบักเพื่ออำนวยความสะดวกในการสัมผัสโพรบ
ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบล่วงหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการกำหนดเส้นทาง
หลังจากการจัดวาง อย่ารีบเร่งในการกำหนดเส้นทาง ดำเนินการตรวจสอบหลักสามครั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการปรับเปลี่ยนบอร์ดในภายหลัง:
III. สถานการณ์และเทคนิคพิเศษ: การเอาชนะความท้าทายหลักสามประการของความถี่สูง, แหล่งจ่ายไฟ และ EMC
การจัดวางแบบธรรมดาอาศัยกระบวนการ ในขณะที่สถานการณ์ที่ซับซ้อนอาศัยเทคนิค สำหรับผู้เริ่มต้นที่เผชิญกับจุดที่เจ็บปวดสามประการ—สัญญาณความถี่สูง การออกแบบแหล่งจ่ายไฟ และการป้องกัน EMC—เราได้รวบรวมโซลูชันที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้:
1. การจัดวางสัญญาณความถี่สูง/ความเร็วสูง (เช่น DDR, USB 3.0):
2. แหล่งจ่ายไฟและการจัดวางตัวเก็บประจุ แหล่งจ่ายไฟคือ "หัวใจ" ของวงจร และการจัดวางตัวเก็บประจุส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟ:
3. การจัดวางการป้องกัน EMC
IV. ความช่วยเหลือจากเครื่องมือ: การปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยฟังก์ชันซอฟต์แวร์ (โดยใช้ PADS/Altium เป็นตัวอย่าง)
ผู้เริ่มต้นมักจะประสบกับประสิทธิภาพต่ำเนื่องจากการวางส่วนประกอบด้วยตนเอง การใช้ฟังก์ชันเครื่องมือ EDA สามอย่างสามารถเพิ่มความเร็วในการจัดวางได้ 50%:
V. ผู้เริ่มต้นถึงขั้นสูง: 3 นิสัยจาก "การรู้วิธีการจัดวาง" เป็น "การจัดวางที่ดี"
ทักษะสามารถช่วยให้คุณเริ่มต้นได้ แต่นิสัยจะช่วยให้คุณก้าวหน้า พัฒนานิสัย 3 ประการนี้ และคุณสามารถเปลี่ยนจาก "ผู้เริ่มต้น" เป็น "ผู้เชี่ยวชาญ" ได้ภายในหนึ่งเดือน:
สรุป: ตรรกะหลักสำหรับการเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว
ไม่มีโซลูชันการจัดวาง PCB ที่ "สมบูรณ์แบบ" แต่ผู้เริ่มต้นสามารถเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็วโดยจดจำตรรกะ 12 คำ: "วางแผนก่อน จากนั้นแบ่งพาร์ติชัน เน้นที่องค์ประกอบสำคัญ และตรวจสอบบ่อยๆ"
เริ่มต้นด้วยโครงการง่ายๆ เพื่อฝึกฝน หลังจาก 1-2 โครงการ คุณจะพัฒนารูปแบบการจัดวางของคุณเอง ปรับแต่งงานของคุณเพิ่มเติมตามความต้องการเฉพาะ ค่อยๆ ปรับปรุงทักษะการออกแบบของคุณ
การจัดวาง PCB เป็นเหมือน "โครงกระดูก" ของการออกแบบฮาร์ดแวร์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของวงจร ความสามารถในการผลิต และความเสถียรโดยตรง ผู้เริ่มต้นมักจะติดกับดักของ "การวางและแก้ไขไปพร้อมๆ กัน" เนื่องจากขาดวิธีการที่เป็นระบบ อย่างไรก็ตาม ด้วยการเรียนรู้หลักการของ "การวางแผนเป็นอันดับแรก การจัดลำดับความสำคัญของพื้นที่หลัก และการดำเนินการตามรายละเอียด" คุณสามารถเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็ว จากประสบการณ์จริง ขั้นตอน 7 ขั้นตอนที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ต่อไปนี้จะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดทั่วไปได้ถึง 90%
I. ทำความเข้าใจ "ตรรกะพื้นฐาน": 3 หลักการหลักเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด
การทำความเข้าใจตรรกะพื้นฐานก่อนการจัดวางมีประสิทธิภาพมากกว่าการท่องจำกฎเกณฑ์อย่างสุ่มสี่สุ่มห้า หลักการ 3 ประการนี้เป็นรากฐานของทักษะทั้งหมด การจดจำสิ่งเหล่านี้จะช่วยคุณประหยัดปัญหาได้ถึง 80%
วางส่วนประกอบตามลำดับธรรมชาติของ "อินพุต → การประมวลผล → เอาต์พุต" ตัวอย่างเช่น ควรวางแหล่งจ่ายไฟจาก "อินเทอร์เฟซ → ตัวกรอง → ชิปจ่ายไฟ → IC โหลด" และสัญญาณจาก "เซ็นเซอร์ → แอมพลิฟายเออร์ → MCU → อินเทอร์เฟซเอาต์พุต" หลีกเลี่ยงการวางส่วนประกอบแบบไขว้ ซึ่งอาจทำให้วงจรโค้งงอ ตัวอย่างเช่น วางอินเทอร์เฟซเครือข่าย (อินพุต) ใกล้กับชิป PHY และ PHY ใกล้กับ MCU (การประมวลผล) เพื่อลดการสะท้อนกลับของสัญญาณ
เพื่อป้องกันไม่ให้วงจรที่มี "อารมณ์" ที่แตกต่างกันรบกวนซึ่งกันและกัน PCB จะถูกแบ่งออกเป็นสี่พื้นที่การทำงานหลัก โดยใช้พื้นที่ทางกายภาพเพื่อแยกการรบกวน ตรรกะการแบ่งโซนเฉพาะมีดังนี้:
พื้นที่แรงดันไฟฟ้าสูง/กำลังไฟสูง (โมดูลจ่ายไฟ, ไดรเวอร์มอเตอร์): อยู่ห่างจากขอบบอร์ด โดยมีพื้นที่ระบายความร้อนเฉพาะ;
พื้นที่ดิจิทัล (MCU, หน่วยความจำ, ชิปตรรกะ): ตั้งอยู่ตรงกลางใกล้กับศูนย์กลาง;
พื้นที่อะนาล็อก (เซ็นเซอร์, ออปแอมป์, ADC): อยู่ห่างจากสัญญาณนาฬิกา/ความเร็วสูง ล้อมรอบด้วยสายดิน;
พื้นที่อินเทอร์เฟซ (USB, Ethernet, ปุ่ม): วางใกล้กับขอบบอร์ดเพื่อให้เสียบ/ถอดปลั๊กและเดินสายได้ง่าย
ขั้นแรก ให้กำหนดส่วนประกอบหลัก จากนั้นจัดลำดับความสำคัญของส่วนประกอบสนับสนุน รักษาความปลอดภัยของส่วนประกอบสามประเภทก่อน และการจัดวางในภายหลังจะหมุนรอบส่วนประกอบเหล่านั้น:
* ชิปหลัก (MCU, FPGA, Power IC): วางไว้ตรงกลาง PCB หรือใกล้กับจุดรวมสัญญาณ;
* ส่วนประกอบขนาดใหญ่/หนัก (หม้อแปลง, ฮีทซิงค์): อยู่ห่างจากขอบบอร์ดและจุดเน้น (เช่น รูสกรู) เพื่อป้องกันการสั่นสะเทือนจากการทำให้หลุดออก;
* ขั้วต่ออินเทอร์เฟซ (พอร์ตจ่ายไฟ, พอร์ตข้อมูล): ติดกับขอบบอร์ดตามข้อกำหนดโครงสร้าง โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าตำแหน่งพิน 1 ถูกต้อง (การเชื่อมต่อแบบย้อนกลับจะทำให้วงจรล้มเหลวโดยตรง)
II. การจัดวางสี่ขั้นตอน: กระบวนการเชิงปฏิบัติจากการวางแผนสู่การดำเนินการ
ขั้นตอนที่ 1: ข้อจำกัดโครงสร้างก่อน หลีกเลี่ยงการทำงานซ้ำ
ขั้นแรก ให้จัดการกับข้อกำหนดโครงสร้างที่ "ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้" นี่คือ "รากฐาน" ของการจัดวาง ข้อผิดพลาดจะนำไปสู่การยกเครื่องการออกแบบทั้งหมด:
ยืนยันขีดจำกัดความสูงและรูยึด
ทำเครื่องหมายพื้นที่จำกัดความสูงบนบอร์ด (เช่น H=1.8 มม., H=2.0 มม.) ส่วนประกอบที่มีความสูง เช่น ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำ จะต้องไม่ถูกวางไว้ที่นั่น เว้นพื้นที่ 5 มม. ที่ไม่มีการจัดวางรอบรูสกรูเพื่อป้องกันความเสียหายต่อส่วนประกอบหรือการเดินสายไฟระหว่างการติดตั้ง
แก้ไขอินเทอร์เฟซและส่วนประกอบโครงสร้าง
ตามไฟล์โครงสร้าง 3 มิติที่นำเข้า ให้วางส่วนประกอบที่ต้องการโครงสร้างที่ตรงกัน เช่น พอร์ต USB, พอร์ตเครือข่าย และคลิปยึดตัวเรือน โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับตำแหน่งพิน 1 ของตัวเชื่อมต่อ สิ่งนี้จะต้องสอดคล้องกับแผนผังและโครงสร้าง (เช่น พิน 1 ของพอร์ตเครือข่ายสอดคล้องกับ TX+; พินที่ไม่ถูกต้องจะทำให้การสื่อสารล้มเหลว)
ขั้นตอนที่ 2: การจัดวางโซนการทำงานเพื่อลดการรบกวน
ตามโซนทั้งสี่ที่กำหนดไว้ก่อนหน้านี้—"แรงดันไฟฟ้าสูง / ดิจิทัล / อะนาล็อก / อินเทอร์เฟซ"—ใช้ "พื้นที่ว่าง" หรือ "สายดิน" สำหรับการแยก คำแนะนำเฉพาะมีดังนี้:
โซนอะนาล็อก: วางออปแอมป์และเซ็นเซอร์ที่มุมบนซ้าย โดยมีระนาบกราวด์อะนาล็อกที่สมบูรณ์อยู่ด้านล่าง โดยเว้นระยะห่างอย่างน้อย 2 มม. ระหว่างโซนดิจิทัล
โซนจ่ายไฟ: วางชิปจ่ายไฟใกล้กับอินเทอร์เฟซอินพุต โดยให้อินพุตหันหน้าไปทางโซนดิจิทัล/อะนาล็อก ลดเส้นทางกระแสไฟให้เหลือน้อยที่สุด (เช่น ชิปจ่ายไฟ 5V ควรอยู่ห่างจากอินเทอร์เฟซ USB ไม่เกิน 10 มม.)
โซนนาฬิกา: วางออสซิลเลเตอร์คริสตัลและตัวกระจายนาฬิกาใกล้กับพินนาฬิกาของ MCU ≤10 มม. ล้อมรอบด้วยสายดิน ("การลงกราวด์") และห่างจากชิปจ่ายไฟและฮีทซิงค์
ขั้นตอนที่ 3: การปรับรายละเอียดให้เหมาะสม สมดุลระหว่างประสิทธิภาพและการผลิต
ขั้นตอนนี้เป็นตัวกำหนดคุณภาพของการจัดวาง โดยเน้นที่รายละเอียดสามประการที่มองข้ามได้ง่าย:
การออกแบบการกระจายความร้อน
กระจายส่วนประกอบที่สร้างความร้อน (MOS พลังงาน, LDO, ไดรเวอร์ LED) อย่างสม่ำเสมอ หลีกเลี่ยงการรวมกลุ่ม เก็บส่วนประกอบที่ไวต่อความร้อน (ออสซิลเลเตอร์คริสตัล, ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์) ให้ห่างจากแหล่งความร้อน (อย่างน้อย 3 มม.) ตัวอย่างเช่น วางชิปไดรเวอร์ LED ที่ขอบบอร์ด ห่างจาก ADC ที่มีความแม่นยำสูง
การวางแนวส่วนประกอบ
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบที่คล้ายกันมีทิศทางเดียวกัน (เช่น ซิลค์สกรีนตัวต้านทานทั้งหมดหันไปทางขวา ขั้วบวกของตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ทั้งหมดหันขึ้น) วางส่วนประกอบ SMT ไว้ด้านเดียวกันให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อลดจำนวนครั้งที่ต้องพลิกระหว่างการบัดกรีจากโรงงาน ลดโอกาสในการเกิดข้อต่อบัดกรีเย็น จัดเรียงส่วนประกอบการบัดกรีแบบคลื่น (เช่น ตัวต้านทานแบบทะลุรู) ในทิศทางเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมของบัดกรี
การควบคุมระยะห่าง: ควรเว้นระยะห่างที่เพียงพอตามข้อกำหนดการผลิตเพื่อหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อบัดกรีหรือปัญหาด้านความปลอดภัย การอ้างอิงระยะห่างหลัก: ≥0.2 มม. ระหว่างส่วนประกอบแบบติดตั้งบนพื้นผิว (≥0.15 มม. สำหรับแพ็คเกจ 0402); ระยะห่างการคืบคลาน ≥2.5 มม. ในพื้นที่แรงดันไฟฟ้าสูง (เช่น อินพุต 220V) (ปรับตามมาตรฐานความปลอดภัย); เว้นระยะห่าง 1 มม. รอบจุดทดสอบและอุปกรณ์ดีบักเพื่ออำนวยความสะดวกในการสัมผัสโพรบ
ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบล่วงหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการกำหนดเส้นทาง
หลังจากการจัดวาง อย่ารีบเร่งในการกำหนดเส้นทาง ดำเนินการตรวจสอบหลักสามครั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการปรับเปลี่ยนบอร์ดในภายหลัง:
III. สถานการณ์และเทคนิคพิเศษ: การเอาชนะความท้าทายหลักสามประการของความถี่สูง, แหล่งจ่ายไฟ และ EMC
การจัดวางแบบธรรมดาอาศัยกระบวนการ ในขณะที่สถานการณ์ที่ซับซ้อนอาศัยเทคนิค สำหรับผู้เริ่มต้นที่เผชิญกับจุดที่เจ็บปวดสามประการ—สัญญาณความถี่สูง การออกแบบแหล่งจ่ายไฟ และการป้องกัน EMC—เราได้รวบรวมโซลูชันที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้:
1. การจัดวางสัญญาณความถี่สูง/ความเร็วสูง (เช่น DDR, USB 3.0):
2. แหล่งจ่ายไฟและการจัดวางตัวเก็บประจุ แหล่งจ่ายไฟคือ "หัวใจ" ของวงจร และการจัดวางตัวเก็บประจุส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟ:
3. การจัดวางการป้องกัน EMC
IV. ความช่วยเหลือจากเครื่องมือ: การปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยฟังก์ชันซอฟต์แวร์ (โดยใช้ PADS/Altium เป็นตัวอย่าง)
ผู้เริ่มต้นมักจะประสบกับประสิทธิภาพต่ำเนื่องจากการวางส่วนประกอบด้วยตนเอง การใช้ฟังก์ชันเครื่องมือ EDA สามอย่างสามารถเพิ่มความเร็วในการจัดวางได้ 50%:
V. ผู้เริ่มต้นถึงขั้นสูง: 3 นิสัยจาก "การรู้วิธีการจัดวาง" เป็น "การจัดวางที่ดี"
ทักษะสามารถช่วยให้คุณเริ่มต้นได้ แต่นิสัยจะช่วยให้คุณก้าวหน้า พัฒนานิสัย 3 ประการนี้ และคุณสามารถเปลี่ยนจาก "ผู้เริ่มต้น" เป็น "ผู้เชี่ยวชาญ" ได้ภายในหนึ่งเดือน:
สรุป: ตรรกะหลักสำหรับการเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว
ไม่มีโซลูชันการจัดวาง PCB ที่ "สมบูรณ์แบบ" แต่ผู้เริ่มต้นสามารถเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็วโดยจดจำตรรกะ 12 คำ: "วางแผนก่อน จากนั้นแบ่งพาร์ติชัน เน้นที่องค์ประกอบสำคัญ และตรวจสอบบ่อยๆ"
เริ่มต้นด้วยโครงการง่ายๆ เพื่อฝึกฝน หลังจาก 1-2 โครงการ คุณจะพัฒนารูปแบบการจัดวางของคุณเอง ปรับแต่งงานของคุณเพิ่มเติมตามความต้องการเฉพาะ ค่อยๆ ปรับปรุงทักษะการออกแบบของคุณ