1. 機能分割、信号は喧嘩しない!
レイアウトの良いPCB基板には、まず分割を見ましょう。
✅ アナログ、デジタル、RF、電源を分離し、信号の「グループファイト」を避ける。
✅ 高周波/クロック/ADCなどの高感度信号は物理的に分離する。
✅ 高電圧電源モジュールと低電圧信号は社会的距離を保つ。
2. 主要コンポーネント、まずはCの位置に!
主役がいて、周りに脇役!
✅ MCU、FPGA、電源チップを最初に配置
✅ インターフェースデバイスは脇に:USB/HDMI/ボタンなどは端に近づける
✅ 発熱コンポーネントは「呼吸空間」を確保し、放熱穴に近づけると安心
3. 配線は短く、角度は丸く
信号は速達便、ルートは直線が一番。
✅ 高速ライン(DDR/PCIe/LVDS)は直線で、曲がりを少なくする
✅ 鋭角配線を避け、45°またはアークを使用し、信号が「ひっくり返らない」ようにする
✅ 主要ループエリアは小さいほど良く、干渉に強い
4. 電源とグランド線をきちんと配置すると、干渉が半分に!
✅ 電源配線:短く太いパス、入力→フィルタリング→電圧調整→負荷
✅ デカップリングコンデンサ:チップフットに0.1uF、入り口に10uF
✅ グランドプレーンを連続させ、アナロググランド/デジタルグランドは磁性ビーズで単一点接続
✅ 放熱パッドを直接接地し、EMC性能を向上
5. 放熱は風水ではなく設計次第
✅ 電解コンデンサは高温を避けるため、熱源に近づけない
✅ ビア、銅箔、ヒートシンクを追加して、コンポーネントを全方位冷却
✅ BGAパッケージデバイスの対称レイアウトにより、PCBの熱反りや変形を防ぐ
6. 構造は一致させる、「シェルを突き抜ける」または「歪ませる」ことはしない
✅ 取り付け穴を確保し、基板の端に3〜5mmの禁止エリアを設ける
✅ 高さ制限エリアにコンポーネントを配置しないようにし、シェルに当たらないようにする
✅ 取り付け穴の近くにセラミックコンデンサを貼り付けない、耐震性と耐応力性
7. EMCはレイアウトから始まり、基板を「アンテナ」にしない
✅ 高周波クロックラインは内層に配置 + ガードリンググランドホールを追加
✅ フィルタコンポーネントを干渉源(リレー/モーター)の近くに配置
✅ USB/HDMI差動線ペアは等長で対称、誤差は<5mil
✅ 高速ラインの下には連続した基準面が必要、層をまたぐ際は注意!
8. はんだ付けについて考えましたか?これらのDFMの詳細を無視しないでください!
✅ コンポーネントの間隔を詰めすぎない、0402の場合は少なくとも0.2mm
✅ 極性コンポーネントの方向を統一し、溶接を効率的に行う
✅ 印刷時にパッドを圧迫せず、アセンブリ番号をブロックしない
✅ 線幅>4mil、穴あけ>0.2mm、ソルダーマスクはパッドより0.1mm大きく、錫が付着しない!
9. 最後にリストの確認を忘れずに!
✅ 電源/グランド接続、デカップリングコンデンサ、基準面の確認
✅ コンポーネント間隔、穴回避、シルクスクリーンの重複確認
✅ 放熱経路、熱対称性、熱集中を無視しない
✅ 高周波信号、EMCシールド、配線アンテナ効果を確認!
10. ツール推奨ヒント(Allegroを例として)
✅ Roomを使用してエリアを分割し、より効率的なレイアウトを実現
✅ 3Dモデルをロードして、事前にシェル干渉を回避
✅ DRCルールを設定して、不適格な設計を自動的に検出
概要
PCBレイアウトは、あなたが思っているほど難しくありません!コアロジック + 繰り返し練習 + 専門家の基板観察 + シミュレーション検証をマスターすれば、「コンポーネントがランダムに配置されている」から「洗練されたエレガントなレイアウト」設計エキスパートになれます。
1. 機能分割、信号は喧嘩しない!
レイアウトの良いPCB基板には、まず分割を見ましょう。
✅ アナログ、デジタル、RF、電源を分離し、信号の「グループファイト」を避ける。
✅ 高周波/クロック/ADCなどの高感度信号は物理的に分離する。
✅ 高電圧電源モジュールと低電圧信号は社会的距離を保つ。
2. 主要コンポーネント、まずはCの位置に!
主役がいて、周りに脇役!
✅ MCU、FPGA、電源チップを最初に配置
✅ インターフェースデバイスは脇に:USB/HDMI/ボタンなどは端に近づける
✅ 発熱コンポーネントは「呼吸空間」を確保し、放熱穴に近づけると安心
3. 配線は短く、角度は丸く
信号は速達便、ルートは直線が一番。
✅ 高速ライン(DDR/PCIe/LVDS)は直線で、曲がりを少なくする
✅ 鋭角配線を避け、45°またはアークを使用し、信号が「ひっくり返らない」ようにする
✅ 主要ループエリアは小さいほど良く、干渉に強い
4. 電源とグランド線をきちんと配置すると、干渉が半分に!
✅ 電源配線:短く太いパス、入力→フィルタリング→電圧調整→負荷
✅ デカップリングコンデンサ:チップフットに0.1uF、入り口に10uF
✅ グランドプレーンを連続させ、アナロググランド/デジタルグランドは磁性ビーズで単一点接続
✅ 放熱パッドを直接接地し、EMC性能を向上
5. 放熱は風水ではなく設計次第
✅ 電解コンデンサは高温を避けるため、熱源に近づけない
✅ ビア、銅箔、ヒートシンクを追加して、コンポーネントを全方位冷却
✅ BGAパッケージデバイスの対称レイアウトにより、PCBの熱反りや変形を防ぐ
6. 構造は一致させる、「シェルを突き抜ける」または「歪ませる」ことはしない
✅ 取り付け穴を確保し、基板の端に3〜5mmの禁止エリアを設ける
✅ 高さ制限エリアにコンポーネントを配置しないようにし、シェルに当たらないようにする
✅ 取り付け穴の近くにセラミックコンデンサを貼り付けない、耐震性と耐応力性
7. EMCはレイアウトから始まり、基板を「アンテナ」にしない
✅ 高周波クロックラインは内層に配置 + ガードリンググランドホールを追加
✅ フィルタコンポーネントを干渉源(リレー/モーター)の近くに配置
✅ USB/HDMI差動線ペアは等長で対称、誤差は<5mil
✅ 高速ラインの下には連続した基準面が必要、層をまたぐ際は注意!
8. はんだ付けについて考えましたか?これらのDFMの詳細を無視しないでください!
✅ コンポーネントの間隔を詰めすぎない、0402の場合は少なくとも0.2mm
✅ 極性コンポーネントの方向を統一し、溶接を効率的に行う
✅ 印刷時にパッドを圧迫せず、アセンブリ番号をブロックしない
✅ 線幅>4mil、穴あけ>0.2mm、ソルダーマスクはパッドより0.1mm大きく、錫が付着しない!
9. 最後にリストの確認を忘れずに!
✅ 電源/グランド接続、デカップリングコンデンサ、基準面の確認
✅ コンポーネント間隔、穴回避、シルクスクリーンの重複確認
✅ 放熱経路、熱対称性、熱集中を無視しない
✅ 高周波信号、EMCシールド、配線アンテナ効果を確認!
10. ツール推奨ヒント(Allegroを例として)
✅ Roomを使用してエリアを分割し、より効率的なレイアウトを実現
✅ 3Dモデルをロードして、事前にシェル干渉を回避
✅ DRCルールを設定して、不適格な設計を自動的に検出
概要
PCBレイアウトは、あなたが思っているほど難しくありません!コアロジック + 繰り返し練習 + 専門家の基板観察 + シミュレーション検証をマスターすれば、「コンポーネントがランダムに配置されている」から「洗練されたエレガントなレイアウト」設計エキスパートになれます。