PCB科技 - PCB設計要點綜述

在當今社會，大量的電子產品廣泛應用於我們的日常工作和生活中，囙此其可靠性需要得到保證，而大多數電子系統和設備通過印刷電路板必須具有合理的PCB設計原則圖，正確的印刷電路板才能從根本上提高其可靠性。 例如，如果兩條列印的細平行線非常接近，訊號波形將被延遲，最終將在終端設備上形成大量反射雜訊。

一、地線的設計要點

電氣設備中的大多數干擾問題都可以通過正確的遮罩和合理的接地來解决，囙此我們必須對接地設計工作給予足够的重視。 接地系統由四部分組成：類比接地、數位接地、主機殼接地和系統接地。 數位地也稱為邏輯地，主機殼地也稱為遮罩地。 下麵我們介紹一下接地設計中需要注意的幾個方面：

1.合理選擇接地管道

通常有兩種接地管道，多點接地和單點接地，所以我們必須做出合理的選擇。 當設備的工作頻率超過10MHz時，由於地線阻抗過大，不會給設備的正常運行帶來不利影響，我們應儘量選擇多個接地點，以達到降低地線阻抗的目的。 同樣，當電路的工作頻率小於1MHz時，我們必須採取一點接地方法，以防止形成的迴圈電流影響干擾。 囙此，當波長在地線長度的20倍以內時，工作頻率為1-10MHz的電路可以多點接地，否則需要單點接地。

2.分離的類比和數位電路

因為電路板非常複雜，上面既有線性電路，也有訓示邏輯電路，所以我們應該將它們分開，以避免兩者混淆，並通過將電源端子分開接地來避免混合連接。 同時，應盡可能擴大線性電路的接地面積。

3.選擇較粗的接地線

在選擇較細的接地線的情况下，會引起電流的變化來驅動接地電位的變化，最終導致電子設備無法穩定運行，大大降低其抗雜訊效能。 囙此，我們必須選擇更厚的接地線，並新增其允許電流，以達到穩定設備訊號的目的。 在條件允許的情况下，選擇寬度大於等於3mm的電線。

二、電磁相容性的設計要點

由於電子設備的工作環境複雜多變，我們要求它具有更好的電磁環境適應性，减少對其他電子設備的電磁干擾。 這就需要對電磁相容性進行相應的設計，所以電子設備的電磁相容性設計也是我們工作的重點之一。

1.選擇正確的接線方法

在PCB佈局中，使用平行佈線的方法可以大大降低導線的電感，但這會導致導線之間的分佈電容和互感新增，囙此如果條件允許，我們在佈線時可以使用井字形狀。具體的佈線方法是在印刷板的兩側採用不同的佈線方法， 一側是垂直的，另一側是水准的，在交叉孔處使用金屬化孔連接。 由於印製板導線之間仍然存在串擾，我們應該在不出現串擾時控制長距離並行佈線。

2.選擇正確的電線寬度。 由於頻繁的衝擊和干擾，我們在印刷電線時需要控制瞬態電流。 主要方法是在印刷導線時控制電感。 電感的大小與電線的寬度成反比，與倒置外觀的長度成正比，所以我們應該儘量選擇一些粗短的電線，它們在抑制干擾方面非常有效。 由於匯流排驅動器、行驅動器和時鐘引線的訊號通常具有非常大的附帶電流，囙此在選擇上述線路時應選擇短導線。 對於那些集成電路，我們應該將導線的寬度控制在1到0.2mm之間，對於分立元件電路，寬度應該控制在1.5mm左右。

第三，電路板上組件和尺寸的設計要點

印刷電路板的尺寸應適中。 當它太大時，印刷線路會很長，阻抗會新增，這不僅會降低雜訊電阻，還會新增成本。 在器件佈局方面，與其他邏輯電路一樣，彼此相關的器件應盡可能靠近，以獲得更好的抗雜訊效果。 時鐘發生器、晶體振盪器和CPU時鐘輸入端子都容易產生雜訊，囙此它們應該彼此更靠近。 非常重要的是，易受雜訊影響的器件、低電流電路和高電流電路應盡可能遠離邏輯電路。 如果可能，應製作單獨的電路板。

四、散熱設計要點

從有利於散熱的角度來看，印刷板最好直立安裝，板與板之間的距離不應小於2釐米，印刷板上設備的佈置應遵循一定的規則：

對於使用自由對流空氣冷卻的設備，最好垂直佈置集成電路（或其他設備）； 對於使用強制風冷的設備，最好以水准管道佈置集成電路（或其他設備）。

同一印刷電路板上的設備應根據其熱值和散熱程度盡可能地進行佈置。 熱值小或耐熱性差的器件（如小型訊號電晶體、小型集成電路、電解電容器等）w ww.pcbwork.net）被放置在冷卻氣流的頂部（入口處）， 並且具有大的熱或熱阻的器件（例如功率電晶體、大規模集成電路等）被放置在冷卻氣流的最下游。 在水平方向上，大功率器件盡可能靠近印刷板的邊緣，以縮短傳熱路徑； 在垂直方向上，大功率器件盡可能靠近印製板的頂部放置，以减少這些器件對其他器件溫度的影響。

溫度敏感設備最好放置在溫度最低的區域（例如設備的底部）。 切勿將其直接放置在加熱裝置上方。 最好將多個設備交錯在水平面上。

印刷電路板在設備中的散熱主要依靠氣流，囙此在設計時應研究氣流路徑，並合理配置設備或印刷電路板。 當空氣流動時，它總是傾向於在阻力低的地方流動。 囙此，許多PCB工廠在配寘印刷電路板上的設備時，應避免在某個區域留下較大的空域。