1.連線精簡原則

連線要精簡，盡可能短，盡量少拐彎，力求線條簡單明了，特別是在高頻回路中，當(dāng)然為了達(dá)到阻抗匹配而需要進(jìn)行特殊延長的線就例外了，例如蛇行走線等。

2.安全載流原則

銅線的寬度應(yīng)以自己所能承載的電流為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，銅線的載流能力取決于以下因素：線寬、線厚(銅鉑厚度)、允許溫升等，下表給出了銅導(dǎo)線的寬度和導(dǎo)線面積以及導(dǎo)電電流的關(guān)系(軍品標(biāo)準(zhǔn))，可以根據(jù)這個基本的關(guān)系對導(dǎo)線寬度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤]。

3.電磁抗干擾原則

電磁抗干擾原則涉及的知識點(diǎn)比較多，例如銅膜線的拐彎處應(yīng)為圓角或斜角(因?yàn)楦哳l時直角或者尖角的拐彎會影響電氣性能)雙面板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或者彎曲走線，盡量避免平行走線，減小寄生耦合等。

一)通常一個電子系統(tǒng)中有各種不同的地線，如數(shù)字地、邏輯地、系統(tǒng)地、機(jī)殼地等，地線的設(shè)計(jì)原則如下：

a.正確的單點(diǎn)和多點(diǎn)接地

在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHZ，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號工作頻率大于10MHZ時，如果采用一點(diǎn)接地，其地線的長度不應(yīng)超過波長的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。

b.數(shù)字地與模擬地分開

若線路板上既有邏輯電路又有線性電路，應(yīng)盡量使它們分開。一般數(shù)字電路的抗干擾能力比較強(qiáng)，例如TTL電路的噪聲容限為0.4~0.6V，CMOS電路的噪聲容限為電源電壓的0.3~0.45倍，而模擬電路只要有很小的噪聲就足以使其工作不正常，所以這兩類電路應(yīng)該分開布局布線。

c.接地線應(yīng)盡量加粗

若接地線用很細(xì)的線條，則接地電位會隨電流的變化而變化，使抗噪性能降低。因此應(yīng)將地線加粗，使它能通過三倍于印制板上的允許電流。如有可能，接地線應(yīng)在2~3mm以上。

d.接地線構(gòu)成閉環(huán)路

只由數(shù)字電路組成的印制板，其接地電路布成環(huán)路大多能提高抗噪聲能力。因?yàn)榄h(huán)形地線可以減小接地電阻，從而減小接地電位差。

二)配置退藕電容

PCB設(shè)計(jì)的常規(guī)做法之一是在印刷板的各個關(guān)鍵部位配置適當(dāng)?shù)耐伺弘娙荩伺弘娙莸囊话闩渲迷瓌t是：

a.電源的輸入端跨接10~100uf的電解電容器，如果印制電路板的位置允許，采用100uf以上的電解電容器抗干擾效果會更好。

b.原則上每個集成電路芯片都應(yīng)布置一個0.01uf~`0.1uf的瓷片電容，如遇印制板空隙不夠，可每4~8個芯片布置一個1~10uf的鉭電容(最好不用電解電容，電解電容是兩層薄膜卷起來的，這種卷起來的結(jié)構(gòu)在高頻時表現(xiàn)為電感，最好使用鉭電容或聚碳酸醞電容)。

c.對于抗噪能力弱、關(guān)斷時電源變化大的器件，如RAM、ROM存儲器件，應(yīng)在芯片的電源線和地線之間直接接入退藕電容。

d.電容引線不能太長，尤其是高頻旁路電容不能有引線。

三)過孔設(shè)計(jì)

在高速PCB設(shè)計(jì)中，看似簡單的過孔也往往會給電路的設(shè)計(jì)帶來很大的負(fù)面效應(yīng)，為了減小過孔的寄生效應(yīng)帶來的不利影響，在設(shè)計(jì)中可以盡量做到：

a.從成本和信號質(zhì)量兩方面來考慮，選擇合理尺寸的過孔大小。例如對6- 10層的內(nèi)存模塊PCB設(shè)計(jì)來說，選用10/20mil(鉆孔/焊盤)的過孔較好，對于一些高密度的小尺寸的板子，也可以嘗試使用8/18Mil的過孔。在目前技術(shù)條件下，很難使用更小尺寸的過孔了(當(dāng)孔的深度超過鉆孔直徑的6倍時，就無法保證孔壁能均勻鍍銅);對于電源或地線的過孔則可以考慮使用較大尺寸，以減小阻抗。

b.使用較薄的PCB板有利于減小過孔的兩種寄生參數(shù)。

c.PCB板上的信號走線盡量不換層，即盡量不要使用不必要的過孔。

d.電源和地的管腳要就近打過孔，過孔和管腳之間的引線越短越好。

e.在信號換層的過孔附近放置一些接地的過孔，以便為信號提供最近的回路。甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地過孔。

四)降低噪聲與電磁干擾的一些經(jīng)驗(yàn)

a.能用低速芯片就不用高速的，高速芯片用在關(guān)鍵地方。

b.可用串一個電阻的方法，降低控制電路上下沿跳變速率。

c.盡量為繼電器等提供某種形式的阻尼，如RC設(shè)置電流阻尼。

d.使用滿足系統(tǒng)要求的最低頻率時鐘。

e.時鐘應(yīng)盡量靠近到用該時鐘的器件，石英晶體振蕩器的外殼要接地。

f.用地線將時鐘區(qū)圈起來，時鐘線盡量短。

g.石英晶體下面以及對噪聲敏感的器件下面不要走線。

h. 時鐘、總線、片選信號要遠(yuǎn)離I/O線和接插件。

i.時鐘線垂直于I/O線比平行于I/O線干擾小。

J.I/O驅(qū)動電路盡量靠近PCB板邊，讓其盡快離開PCB。對進(jìn)入PCB的信號要加濾波，從高噪聲區(qū)來的信號也要加濾波，同時用串終端電阻的辦法，減小信號反射。

k.MCU無用端要接高，或接地，或定義成輸出端，集成電路上該接電源、地的端都要接，不要懸空。

l.閑置不用的門電路輸入端不要懸空，閑置不用的運(yùn)放正輸入端接地，負(fù)輸入端接輸出端。

m.印制板盡量使用45折線而不用90折線布線，以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合。

n.印制板按頻率和電流開關(guān)特性分區(qū)，噪聲元件與非噪聲元件呀距離再遠(yuǎn)一些。

o.單面板和雙面板用單點(diǎn)接電源和單點(diǎn)接地、電源線、地線盡量粗。

p.模擬電壓輸入線、參考電壓端要盡量遠(yuǎn)離數(shù)字電路信號線，特別是時鐘。

q.對A/D類器件，數(shù)字部分與模擬部分不要交叉。

r.元件引腳盡量短，去藕電容引腳盡量短。

s.關(guān)鍵的線要盡量粗，并在兩邊加上保護(hù)地，高速線要短要直。

t.對噪聲敏感的線不要與大電流，高速開關(guān)線并行。

u.弱信號電路，低頻電路周圍不要形成電流環(huán)路。

v.任何信號都不要形成環(huán)路，如不可避免，讓環(huán)路區(qū)盡量小。

w.每個集成電路有一個去藕電容。每個電解電容邊上都要加一個小的高頻旁路電容。

x.用大容量的鉭電容或聚酷電容而不用電解電容做電路充放電儲能電容，使用管狀電容時，外殼要接地。

y.對干擾十分敏感的信號線要設(shè)置包地，可以有效地抑制串?dāng)_。

z.信號在印刷板上傳輸，其延遲時間不應(yīng)大于所有器件的標(biāo)稱延遲時間。

4.印制導(dǎo)線最大允許工作電流

公式: I=KT0.44A0.75

其中:

K為修正系數(shù)，一般覆銅線在內(nèi)層時取0.024，在外層時取0.048;

T為最大溫升，單位為℃;

A為覆銅線的截面積，單位為mil(不是mm，注意);

I為允許的最大電流，單位是A。

5.環(huán)境效應(yīng)原則

要注意所應(yīng)用的環(huán)境，例如在一個振動或者其他容易使板子變形的環(huán)境中采用過細(xì)的銅膜導(dǎo)線很容易起皮拉斷等。

6.安全工作原則

要保證安全工作，例如要保證兩線最小間距要承受所加電壓峰值，高壓線應(yīng)圓滑，不得有尖銳的倒角，否則容易造成板路擊穿等。

7.組裝方便、規(guī)范原則

走線設(shè)計(jì)要考慮組裝是否方便，例如印制板上有大面積地線和電源線區(qū)時(面積超過500平方毫米)，應(yīng)局部開窗口以方便腐蝕等。

此外還要考慮組裝規(guī)范設(shè)計(jì)，例如元件的焊接點(diǎn)用焊盤來表示，這些焊盤(包括過孔)均會自動不上阻焊油，但是如用填充塊當(dāng)表貼焊盤或用線段當(dāng)金手指插頭，而又不做特別處理，(在阻焊層畫出無阻焊油的區(qū)域)，阻焊油將掩蓋這些焊盤和金手指，容易造成誤解性錯誤;SMD器件的引腳與大面積覆銅連接時，要進(jìn)行熱隔離處理，一般是做一個Track到銅箔，以防止受熱不均造成的應(yīng)力集中而導(dǎo)致虛焊;PCB上如果有Φ12或方形12mm以上的過孔時，必須做一個孔蓋，以防止焊錫流出等。

8.經(jīng)濟(jì)原則

遵循該原則要求設(shè)計(jì)者要對加工，組裝的工藝有足夠的認(rèn)識和了解，例如5mil的線做腐蝕要比8mil難，所以價(jià)格要高，過孔越小越貴等

9.熱效應(yīng)原則

在印制板設(shè)計(jì)時可考慮用以下幾種方法：均勻分布熱負(fù)載、給零件裝散熱器，局部或全局強(qiáng)迫風(fēng)冷。

從有利于散熱的角度出發(fā)，印制板最好是直立安裝，板與板的距離一般不應(yīng)小于2cm，而且器件在印制板上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則：

同一印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上(入口處)，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻氣流最下。

在水平方向上，大功率器件盡量靠近印刷板的邊沿布置，以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上，大功率器件盡量靠近印刷板上方布置，以便減少這些器件在工作時對其他器件溫度的影響。

對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域(如設(shè)備的底部)，千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方，多個器件最好是在水平面上交錯布局。

設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設(shè)計(jì)時要研究空氣流動的路徑，合理配置器件或印制電路板。采用合理的器件排列方式，可以有效地降低印制電路的溫升。

此外通過降額使用，做等溫處理等方法也是熱設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的手段。

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