做電路設計時，很多人把精力全砸在原理圖和元件選型上，等到PCB布局布線階段就草草收尾。結果呢？要么工廠生產時頻頻出錯，要么電路板用著用著就出故障 —— 發(fā)熱、信號干擾、焊接不良，這些問題其實都能通過科學設計提前規(guī)避。今天就把PCB設計的核心技巧拆解開，幫你快速搞定可制造、功能穩(wěn)的電路板！

元件放置是PCB設計的基礎，既要符合電路邏輯，又要適配生產流程。很多新手只追求 “看起來規(guī)整”，卻忽略了實際焊接和裝配的需求。

• 統(tǒng)一方向省時間

  把電阻、電容這類相似元件擺成同一方向，焊接時機器不用頻繁調整角度，既能提高效率，還能減少虛焊、錯焊的概率。

• 大小元件不 “遮擋”

  別把小元件放在大元件正下方或后方，否則焊接大元件時，小元件會被遮擋，出現(xiàn) “陰影區(qū)” 導致焊錫不上錫（如圖1 所示）。

• 分類擺放減步驟

  盡量把表面貼裝（SMT）元件都放在電路板同一側，通孔（TH）元件集中在頂部，這樣工廠組裝時不用反復翻面，能降低生產成本。如果必須混合使用兩種元件，要提前考慮額外的組裝工藝成本。
  
  圖1 良好的元件布置(左)和不良元件布置(右)
  
  

元件擺好后，就要規(guī)劃電源、接地和信號的走線，這直接影響電路的穩(wěn)定性。很多信號干擾、供電不穩(wěn)的問題，都出在走線上。

• 電源接地走內層

  把電源層和接地層放在電路板內部，而且要保持對稱居中，這樣能防止電路板彎曲，還能讓元件定位更精準。給芯片供電時，要用粗一點的走線，別用 “菊花鏈” 式連接（從一個元件串到另一個），避免電壓不穩(wěn)。

• 信號走線 “短而直”

  元件之間的信號線盡量走最短路徑，能直接連就不繞彎。如果元件需要水平固定，出線時先水平走一段，再垂直轉向（如圖 2），這樣焊接時焊料流動不會導致元件偏移；反之，先垂直走線容易讓元件 “歪掉”（如圖 3）。

• 線寬跟著電流走

  普通的低電流信號（比如數字信號、模擬信號），用 0.010英寸（10mil）寬的線就夠了；如果電流超過 0.3 安培，一定要加寬線寬，電流越大線越寬，避免走線發(fā)熱燒毀。
  
  圖2 建議布線的方式（指示箭頭焊料流動方向）
  
  
  
  圖3 建議布線的方式（指示箭頭焊料流動方向）

   

  三、隔離設計：數字、模擬、電源要 “分家”

  
  

  
  

大電壓、大電流的電源電路，很容易干擾敏感的控制電路或模擬電路，這就是很多人遇到的 “信號亂跳” 問題。做好隔離，就能大幅減少干擾。

• 電源地和控制地分開

  每路電源的電源地和控制地要單獨走，別混在一起。如果必須連接，只能在電源路徑的末端就近連接，避免干擾傳導。

• 數字、模擬嚴格隔離

  如果電路板上有數字電路（比如單片機）和模擬電路（比如傳感器），要分開布局，中間層的地平面也要留好阻抗路徑（如圖4）。模擬信號只能走在模擬地上面，別和數字地交叉，減少電容耦合干擾。

元器件隔離示例（數字和模擬）

很多電路板用一段時間就性能下降，甚至直接燒毀，大概率是沒做好散熱。尤其是功率元件，熱量堆積會嚴重影響壽命。

• 先找 “發(fā)熱大戶”

  看元件的數據表，找到 “熱阻” 參數，熱阻越低散熱越好。把大功率元件（比如三極管、電源芯片）遠離敏感元件，必要時加散熱器或小風扇。

• 熱風焊盤是關鍵

  通孔元件一定要用熱風焊盤（如圖 5），它能減慢管腳的散熱速度，讓焊接時溫度足夠，避免虛焊。另外，在焊盤和走線連接的地方加 “淚滴”，能增強銅箔支撐，減少熱應力和機械應力。

很多新手不知道熱風焊盤的作用，結果出現(xiàn)空焊、假焊、冷焊（如圖 6），反復調整爐溫也沒用。其實問題根源就在布線設計上。

大面積的電源銅箔或接地銅箔，加熱時升溫慢、散熱快。如果小元件（比如 0402 封裝的電阻電容）的焊腳直接連在大片銅箔上，焊接時溫度達不到焊錫熔點，就會虛焊；人工焊接時，熱量被快速導走，也會焊不上。

熱風焊盤的原理很簡單：讓焊盤通過幾條細銅條和大面積銅箔連接（如圖 7），既保證電氣導通，又減少散熱面積。這樣焊接時，焊盤能保持足夠溫度，焊錫就能牢牢粘在焊盤上。

設計完成后，一定要做雙重檢查，否則小錯誤會導致整個電路板報廢。

• 先跑 “規(guī)則檢查”：用設計軟件的電氣規(guī)則檢查（ERC）和設計規(guī)則檢查（DRC），檢查線寬、間距、短路、未布線的網絡等（如圖8），確保符合制造要求。
• 逐信號核對：從原理圖到 PCB，逐條檢查信號線的連接，避免漏連、錯連。用軟件的屏蔽功能，確認布局和原理圖一致。

PCB設計看似復雜，其實核心就是圍繞 “可制造性” 和 “穩(wěn)定性” 展開。元件擺對方向、走線短而寬、做好隔離和散熱、用好熱風焊盤、最后仔細檢查，這 6 個步驟做好，就能避開大部分坑。

新手不用一開始追求完美，先把這些基礎技巧練熟，再結合實際項目優(yōu)化，很快就能設計出高質量的電路板。記住，好的PCB 設計不僅能降低生產成本，還能讓電路性能更穩(wěn)定、壽命更長。