Grundregeln für Layout und Komponentenverdrahtung

Es gibt einige Grundregeln, die beim Entwurf eines Layouts beachtet werden sollten. Dazu gehört, dass die Stromversorgungs- und Erdungsebenen innerhalb der Platine bleiben, Quervernetzungen vermieden werden und die wichtigsten Komponenten zuerst platziert werden. Sie sollten auch versuchen, ICs und große Prozessoren innerhalb der Platine zu platzieren. Wenn Sie diese Regeln befolgen, sollten Sie keine Probleme beim Entwerfen und Erstellen einer Leiterplatte haben.

Vermeiden Sie das Überqueren von Netzen

Bei der Verdrahtung von Komponenten müssen Sie vermeiden, dass sich Netze kreuzen. Wenn Durchkontaktierungen vorhanden sind, müssen diese weit genug voneinander entfernt sein, damit sich die Netze nicht kreuzen. Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung von Netzkreuzungen besteht darin, den positiven Pin eines ICs vor dem negativen Pin des anderen ICs zu platzieren. Auf diese Weise vermeiden Sie sich kreuzende Netze auf der Leiterplatte.

Platzieren Sie große Prozessoren und ICs auf Ihrer Platine

Mikroprozessoren, ICs und andere große elektronische Bauteile sind das Herzstück der meisten Schaltungen. Sie sind allgegenwärtig und finden sich auf fast jeder Leiterplatte. Es kann sich um einfache Geräte mit nur wenigen Transistoren oder um komplexe Geräte mit Millionen oder sogar Milliarden von Transistoren handeln. Es gibt viele Arten von ICs, darunter 8-Bit-Mikrocontroller, 64-Bit-Mikroprozessoren und hochentwickelte Gehäuse.

Vermeiden Sie Durchkontaktierungen auf Stromversorgungs- und Erdungsebenen

Wenn Sie Durchkontaktierungen auf Stromversorgungs- und Erdungsebenen platzieren, entstehen Hohlräume, die zu heißen Stellen in der Schaltung führen können. Aus diesem Grund ist es am besten, Signalleitungen von diesen Ebenen fernzuhalten. Als allgemeine Faustregel gilt, dass Durchkontaktierungen in einem Abstand von 15 mils platziert werden sollten. Bei der Platzierung von Signalleitungen ist außerdem darauf zu achten, dass es 1350 Biegungen pro Durchkontaktierung gibt.

In einem typischen Leiterplatten-Stromverteilungssystem befinden sich die Stromversorgungs- und Erdungsebenen auf den äußeren Lagen. Diese Lagen zeichnen sich durch eine geringe Induktivität und eine hohe Kapazität aus. In digitalen Hochgeschwindigkeitssystemen kann es zu Schaltgeräuschen kommen. Um dies zu vermindern, sollten Sie für die elektrischen Verbindungen thermisch entlastete Pads verwenden.

Vermeiden Sie Durchkontaktierungen auf Leiterbahnen

Bei der Verdrahtung von Bauteilen ist es wichtig, Durchkontaktierungen auf Leiterbahnen zu vermeiden. Durchkontaktierungen sind in die Leiterplatte gebohrte Löcher, durch die dünne Kupferdrähte geführt und auf beiden Seiten verlötet werden. Idealerweise sollten die Durchkontaktierungen mindestens ein Achtel der Wellenlänge von den Leiterbahnen entfernt sein. Dadurch wird die Betriebstemperatur des IC gesenkt und die Zuverlässigkeit des Entwurfs erhöht.

Durchkontaktierungen sind sehr nützlich, um Signale von einer Schicht zur anderen zu übertragen. Im Gegensatz zu Leiterbahnen, die von Schicht zu Schicht verlaufen, sind sie auch leicht zu erkennen, wenn Änderungen am Design erforderlich sind. Durchkontaktierungen sind der Tausendsassa eines PCB-Layouts, da sie die elektrische Verbindung zwischen den Lagen herstellen. Außerdem dienen sie als effektives Werkzeug zur Wärmeübertragung von einer Seite der Leiterplatte zur anderen.