浅谈PCB设计的成功秘诀

      PCB设计是新产品设计开发的一个必经阶段,保证PCB设计的成功是产品质量与产品上市时机的重要保证。然而,在电子产品设计领域,对于如何保证设计的合理与完美,目前没有系统的技术指导。特别是初涉行业者,常会在设计中出现偏差与瑕疵。
  但是,智联科技作为一家PCB专业服务企业,一直以成功者的姿态站立在PCB设计领域中,他们的成功有什么秘诀呢?在此,智联科技的工程师们将自己的几点实战经验与大家分享。
  一、线路板走线规则
  1、导线规则
  导线不得有尖锐的倒角,拐弯应成圆角,这是因为在高频电路和布线密度高的情况下,直角或尖角往往会影响电气性能;双面板中,两面的导线需避免相互平行,以减小寄生耦合。同样要避免相邻平行的还有作为电路的输入及输出用的印制导线,同时,在它们之间最好还加接地线。
  2、处理接地线
  公共地线应避免布在边缘,可取的是将其设置成环状或者网状。双面板中的地线布置特别讲究。通常采用的是单点接地法,采用这种方法,电源和地从电源的两端接到印刷线路板上来,电源一个接点,地一个接点。印刷线路板上,需要要有多个返回地线,并且这些都会聚回到电源的那个接点上。
  二、导线的宽度与间距
  1、导线的宽度
  导线宽度最小不应小于0.2mm,在高密度、高精度的印制线路中,导线宽度可适当加宽。一般而言,宽度最小值由流过导线的电流大小决定。
  但是,智联科技工程师提醒设计者不可忽视的一点是,在带有微处理器的电路中,公共地线的宽度需要在可能的范围内加粗。因为地线过细时,将可能引起微处理器定是信号的电平不稳,使噪声容限劣化。
  同样,在宽度确定上还要考虑温升的问题,智联科技的实践表明,在单面板设计中,当铜箔厚度为50μm、导线宽度1~1.5mm、通过电流2A时,温升很小,因此,选用1~1.5mm宽度导线,一般都能满足设计要求且避免温升。
  2、导线的间距
  一般而言,导线间距的最小值由承受的电压来决定,这个电压不仅包括工作电压,还包括附加波动电压以及其它原因引起的峰值电压等等,这是设计者需要考虑周全的一点。
  当然,除此之外,间距还因金属残粒的存在,布线密度的高低,信号线电平等因素的影响。例如,金属残粒存在使间距减小,布线密度低,则信号线间距大,而对高低电平悬殊的信号线应加大间距。
  三、设计中的导线屏蔽
  实践证明,在高频情况下,PCB设计中仅仅依靠线对纹合无法道道抗干扰的目的。因此,需要依靠屏蔽来抵抗外界干扰。
  智联科技认为,编织屏蔽具有较低的临界电阻,适合用来抵抗电磁干扰,但是,它依赖于波长的变化,所产生的缝隙使高频信号自由出入,因此,不适合抵抗射频干扰。而箔层屏蔽能有效对付射频干扰。
  同时,为了保证好的屏蔽效果,布线中应尽可能多地保留铜箔做地线,并尽量使导线中的公共地线形成网状与环状。而且,一般而言,网状屏蔽的覆盖率越高,屏蔽效果越好。
  在抑制噪声能力增强的秘诀上,智联科技的工程师采取的是使接地和电源图形与数据流动方向平行的方法。
  四、元器件布局规则
  1、在元器件布局中,首先需要充分考虑的是电磁干扰问题,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源部分三者合理地分开,使相互间的信号耦合最小。器件的布置中,还应该遵循一个基本原则:各部件之间的引线要尽量短。
  2、在将元器件放置到印制电路板上时,最好能够保证元器件位置离板的边缘有3mm的距 离,以避免在后续加工与批量生产中引起缺损。智联科技工程师还有一种方法来避免因元器件过多影响后续流程,那就是在板的边缘加上辅边,并在辅边开V型槽,这样可以保证边沿距离,而且在生产加工时可以去掉。
  3、在布局顺序上,按照类型分,应该先放置电源插座、指示灯、开关、连接件等元器件,然后再放置发热元件、变压器、IC等,最后才放置剩下的一些微小元器件。
  智联科技工程师提醒设计者,PCB设计是产品开发的关键环节,每一个细节都不能忽视。技术的积淀与经验的成长需要在不断实践中实现,其实所谓成功的秘诀也就是以质量与品质赢得信任与支持。

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