【導讀】現代 PCB 布局軟件允許工程師、設計師和愛好者快速輕松地設計 PCB。該軟件提供了創造性的自由，但有時這并不是一件好事。PCB 設計人員可能會犯草率的設計錯誤，這些錯誤不會影響產品的功能，但可能會影響裝配、調試和產量，因為這些草率的錯誤會造成混亂。本文介紹了一些基本的草率 PCB 設計風格錯誤以及如何避免這些錯誤。
現代 PCB 布局軟件允許工程師、設計師和愛好者快速輕松地設計 PCB。該軟件提供了創造性的自由，但有時這并不是一件好事。PCB 設計人員可能會犯草率的設計錯誤，這些錯誤不會影響產品的功能，但可能會影響裝配、調試和產量，因為這些草率的錯誤會造成混亂。本文介紹了一些基本的草率 PCB 設計風格錯誤以及如何避免這些錯誤。
焊盤下的參考標記
放置在銅上的參考標記會出現在 PCB 布局軟件中，但不會出現在物理 PCB 上。如果您的參考指示符放置在布局中的焊盤上，那么當您拿到 PCB 時它們就會丟失，并且放置元件會很困難。在下圖中，R1 的參考標記不會完全印在 PCB 上。“1”將被剪掉。R2 的參考標號放置正確。
封裝下的參考標記
如果您在組件下方放置參考標記，您或您的合同制造商可能能夠放置該組件，但如果您需要移除或更換組件進行維修或調試，則很難在 PCB 上找到該組件。在下圖中，U1 放置在 PCB 上后，U1 的參考標記將被隱藏。放置 U2 后，U2 的參考標記將清晰可見。
未明確分配給組件的參考標記
將參考標記盡可能靠近其組件放置。以某種方式放置參考指示符，以便清楚它們屬于哪些組件。如果不這樣做，就很難將正確的組件放置在正確的位置。這對于匯編和調試很重要。下圖中，不清楚哪個電阻是R1，哪個是R2。
小字體的參考標記
使用足夠大以便于閱讀的參考指示符字體。作者已經成功地使用了至少 0.060” 高和 0.050” 寬的字體。此提示沒有圖片，因為任何尺寸的參考指示器在大型高分辨率顯示器上看起來都不錯，尤其是當您放大時。
具有模糊參考指示符的彼此靠近的組件
組件彼此相鄰放置，參考標號沒有清楚地表明哪些組件放在哪些焊盤上可能會導致許多問題，包括錯誤的組件被放置在錯誤的焊盤上或組件以非預期的方式放置引入短路或開路。作者曾見過有此錯誤的布局，如下圖所示。使用這種布局制作的一些 PCB 與水平放置的電阻器正確組裝。其他 PCB 的電阻器垂直放置不正確。這種零件錯位導致 PCB 無法工作。使用組件周圍有輪廓的封裝是避免此問題的一種方法。
具有隨機方向的參考標記
PCB 上的參考標記應面向一個或多兩個方向。隨機定向的參考指示符使組裝和調試更加困難，因為組件更難找到。左側的組件具有適當放置的參考指示符。右邊的組件具有不同方向的參考指示符，這很糟糕。
未在集成電路上標記引腳 1
集成電路應在引腳 1 旁邊有一個清晰的指示器，如點或星形，以確保 IC 安裝正確。安裝不當的 IC 可能會損壞或毀壞。當 IC 在 PCB 上時，如果引腳 1 指示器不埋在 IC 下方，調試將更容易。在下圖中，U1 將很難正確放置。請注意，您在圖片中看到的引腳號不會出現在 PCB 上。U2 將被正確放置，因為引腳 1 已清楚標記（方形引腳）。
不標記極化元件的極性
LED 和電解電容器等一些兩端元件是極化的。錯誤安裝極化組件會導致電路故障或組件損壞。LED 只有在正確安裝時才會發光。如果安裝反了，LED 將不導通，甚至可能被電壓擊穿而損壞。如果反向偏置，電解電容器會爆炸。使用指示極性的腳印。極性標記不應埋在元件下方。下圖中，C1的封裝不好，因為極性標記會被元件蓋住。C2 的封裝很好，因為當電容器位于 PCB 上時，可以看到極性標記。
將組件放置得太近
將組件放置得太近會導致焊橋等問題。如果組件距離太近，則可能難以使用示波器或萬用表進行探測，因為探頭可能會將多個組件短接在一起。將組件放置得太近也會使更換組件變得困難。這在 PCB 上看到，因為組件間距在大型顯示器上可能看起來不錯。
不使用散熱
在元件引腳上使用散熱裝置，使焊接更容易。您可能不想使用熱釋放來降低電阻和熱阻，但不使用熱釋放會使焊接變得非常困難，尤其是當元件焊盤連接到大走線或銅填充物時。如果不使用適當的散熱裝置，大的走線和銅填充會充當散熱器，這會使加熱焊盤變得困難。在下圖中，Q1 的源極引腳上沒有散熱片。該 MOSFET 可能難以焊接和拆焊。Q2 的源極引腳經過熱釋放。該 MOSFET 易于焊接和拆焊。PCB 設計人員可以更改散熱量以控制連接的電阻和熱阻。例如，
了解 PCB 制造商、合同制造商和您的局限性
擁有一套良好的設計規則，您的 PCB 制造商可以滿足這些規則。
了解您或您的 CM 是否可以處理像球柵陣列這樣的困難包。如果您自己進行焊接，支腳伸出到 IC 封裝側面的封裝容易焊接，尤其是在間距不太小（小于 0.100”）的情況下。
結論
本文涵蓋了一些可能導致裝配和調試問題的 PCB 布局樣式問題。請記住小心放置參考標記，使用帶有極性和引腳 1 標記的良好封裝，使用散熱裝置，并在設計時考慮制造限制。遵循這些良好的設計實踐將使組裝更容易、提高良率并使調試更容易。這些好處都可以節省時間和金錢，讓您高枕無憂。
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