Tata Letak Modular Fungsional
Saat meletakkan PCB, seluruh rangkaian pertama-tama harus dibagi menjadi modul-modul yang berbeda sesuai dengan fungsinya, seperti modul catu daya, modul inti MCU, modul antarmuka komunikasi, modul antarmuka sensor, dll.
Komponen dalam setiap modul harus ditempatkan berdekatan, dengan tetap menjaga jarak yang sesuai antar modul. Ini memfasilitasi perutean dan meningkatkan integritas sinyal.
Misalnya, dalam proyek STM32 saya, tata letaknya biasanya sebagai berikut:
Modul Catu Daya: Ditempatkan di tepi atau sudut PCB, termasuk antarmuka input daya, chip pengatur tegangan, dan kapasitor filter.
Area Inti MCU: Ditempatkan di tengah PCB, dikelilingi oleh osilator kristal, sirkuit reset, kapasitor decoupling, dll.
Antarmuka Periferal: Ditempatkan di tepi PCB sesuai dengan persyaratan lokasi antarmuka aktual, seperti antarmuka USB, port serial, antarmuka CAN, dll.
Sirkuit Analog: Jika terdapat sirkuit analog seperti ADC dan DAC, sebaiknya dijauhkan dari sirkuit digital dan sumber sinyal frekuensi tinggi-untuk mengurangi interferensi.
Tata Letak Aliran Sinyal
Saat meletakkan sirkuit, aliran sinyal harus dipertimbangkan, memastikan bahwa sinyal mengalir dari input ke output sebanyak mungkin, menghindari aliran balik atau persilangan sinyal.
Misalnya, dalam sistem akuisisi data, sinyal sensor harus terlebih dahulu melewati rangkaian pengkondisi sinyal, kemudian masuk ke ADC, dan akhirnya mencapai MCU. Tata letak ini meminimalkan gangguan sinyal.
Pertimbangan Manajemen Termal
Untuk komponen-berdaya tinggi, seperti chip daya, perangkat berdaya, dan prosesor-berkecepatan tinggi, pembuangan panas harus dipertimbangkan selama tata letak. Komponen-komponen ini harus:
Jauhi komponen-yang sensitif terhadap panas (seperti osilator kristal dan sensor).
Dekat dengan tepi PCB atau lubang pembuangan panas.
Cadangan foil tembaga secukupnya untuk pembuangan panas.
Cadangan ruang untuk pemasangan unit pendingin jika perlu.
Dalam proyek elektronik otomotif, kita sering menjumpai-lingkungan bersuhu tinggi, sehingga pengelolaan termal menjadi sangat penting.
Suatu ketika, dalam salah satu desain pengontrol kendaraan kami, tata letak chip daya yang tidak tepat menyebabkan suhu lokal yang terlalu tinggi, yang pada akhirnya memerlukan desain ulang PCB dengan peningkatan area tembaga pembuangan panas.
Kompatibilitas Struktur Mekanik
Dimensi PCB, posisi lubang pemasangan, dan posisi antarmuka harus sesuai dengan struktur mekanis produk.
Sebelum tata letak, yang terbaik adalah mendapatkan gambar struktur 3D produk untuk memastikan PCB dapat dipasang dengan benar di rumahan dan semua antarmuka sejajar dengan bukaan rumahan.
