元件放置中的PCB設(shè)計和風(fēng)險收益分析

將我們的組件放置在正確的圖案中是布局印刷電路板設(shè)計的非常關(guān)鍵的部分。在放置期間，您需要權(quán)衡許多因素，包括信號完整性，機械沖突以及PCB組裝問題。為了確保正確放置零件，對大多數(shù)PCB布局工程師來說，在零件放置中進(jìn)行風(fēng)險收益分析已成為第二天性。如果這是您的新手，請允許我解釋一下我的意思。

什么是元件放置中的風(fēng)險收益分析？

風(fēng)險收益分析將情況的風(fēng)險與其收益進(jìn)行比較。在印刷電路板設(shè)計中，目標(biāo)是將組件放置在板上，以便完全滿足電氣性能，機械約束和可制造性的要求。風(fēng)險在于次優(yōu)的放置可能會影響電路板的操作或制造方式，而這樣做的好處是可以輕松制造出完美運行的電路板。

PCB設(shè)計人員在放置組件來分析電路板并做出最佳放置選擇時始終依靠他們的技能和經(jīng)驗，但是這種情況正在改變。越來越復(fù)雜的設(shè)計和更短的設(shè)計周期突顯了設(shè)計師在做出這些放置決策時需要更多幫助的必要。

設(shè)計人員在板上放置元件時必須滿足許多要求。首先是對組件進(jìn)行布局，以便有足夠的空間容納所有走線布線。對于當(dāng)今的高密度復(fù)雜設(shè)計，這可能是一個很大的挑戰(zhàn)。

設(shè)計人員還需要確保組件的布置最適合設(shè)計的信號和電源完整性需求。為了使板與最終機柜中的其他系統(tǒng)組件正確裝配在一起，還必須遵守機械限制。最后，組件的放置方式必須使電路板可以順利通過其所有制造過程。

一個成功的PCB設(shè)計必須滿足所有這些要求，并且設(shè)計人員越來越多地轉(zhuǎn)向其設(shè)計工具尋求幫助。

PCB設(shè)計工具中的哪些功能可以幫助進(jìn)行位置分析？

多年來，PCB設(shè)計工具已通過新功能不斷增強。它們現(xiàn)在具有多種功能，可以幫助PCB設(shè)計人員分析并做出最佳的元件放置決策。以下是其中一些功能：

l阻抗計算器：放置組件的位置將部分取決于它們之間相互連接的方式。在高速設(shè)計中，這涉及到知道可用于布線的板層數(shù)以及如何最佳配置板層堆疊。PCB設(shè)計工具中的阻抗計算器將幫助您做出這些決定。

l板層堆疊實用程序：這些生成器將獲取您擁有的板材料信息，并幫助您為您的設(shè)計創(chuàng)建最佳的層堆疊。從正確的層堆疊開始，將防止您以后必須更換組件以適應(yīng)任何層堆疊更改。

l規(guī)則和約束管理：可以設(shè)置設(shè)計規(guī)則，以控制特定組件或組件類別與其他電路板對象的接近程度，以實現(xiàn)最佳可制造性。此外，可以為特定的組裝過程設(shè)置規(guī)則，這將有助于防止DFM布局更改在設(shè)計周期的后期。

l布局規(guī)劃：設(shè)計工具的規(guī)則驅(qū)動方法將允許工程師在布局期間將組件分配給特定區(qū)域。這將確保考慮到所有必需的電路，并且沒有遺漏任何組件，這些組件會在以后迫使更改以使其適應(yīng)。

l布線規(guī)劃：使用工具中的流程規(guī)劃和布線引擎功能，PCB設(shè)計人員可以提前查看高密度布線區(qū)域的位置并進(jìn)行相應(yīng)規(guī)劃。這將允許微調(diào)組件的位置，以在開始布線之前適應(yīng)所有必需的布線，從而使您不必為了以后找到更多布線空間而不得不重新整理布局。

l信號和電源完整性工具：通過分析設(shè)計的信號和電源需求，您可以更好地放置組件，以獲得最佳的信號性能和干凈的電源分配。這將使您不必重做設(shè)計中已經(jīng)完成的部分，從而在以后提高設(shè)計性能。

l3D工具：使用設(shè)計工具的3D查看和檢查功能，您可以看到組件放置位置將與其他組件，板的機械功能甚至其他系統(tǒng)板和機箱發(fā)生沖突。這將使您不必重新設(shè)計電路板的主要部分來替換最初放置不正確的組件。

這個清單還在不斷增加，要理解的重要一點是，PCB設(shè)計人員不再需要完全依靠自己的能力。借助先進(jìn)的PCB設(shè)計工具，他們擁有強大的資源來幫助他們做出正確的元件放置選擇。

您應(yīng)該尋找哪種PCB設(shè)計工具？

一個更好的問題可能是，“您應(yīng)該在哪里尋找所需的PCB設(shè)計工具？” 該問題的答案是，您需要找到一個PCB設(shè)計工具供應(yīng)商，該供應(yīng)商既要了解當(dāng)今復(fù)雜的PCB設(shè)計所面臨的挑戰(zhàn)，又要了解使用該軟件的工程師和設(shè)計師。

您選擇的供應(yīng)商應(yīng)擁有充足的技術(shù)資源，可以幫助您設(shè)置和運行這些工具，并不斷致力于增強和改進(jìn)其軟件。該軟件本身應(yīng)具有相互連接且可配置的多個工具和功能，以便您可以微調(diào)工具以使其最適合您的需求。