｝ Ｊｔ￣．，／ ｌｅｃｔｒｉ ｃｉｔｙ ｔｅｃｈｎ写ｏｌｏｇ瞥ｙ ａｎ ｄｍ…ａｎａ…ｇｅｍ…ｅｎｔ一 关于ＰＣＢ板的设计 吕维新 （西安电子工程研究所，西安７１０１００） 摘要：电子产品为了满足大存储量、高密度分布、高速运行的需求，ＰＣＢ板的设计愈发突出。本人根据多年 工作经验，结合我国ＰＣＢ设计状况，本文就ＰＣＢ设计做一些探讨，希望能够起到积极的推动作用。 关键词：ＰＣＢ设计；要点；目的 中图分类号：ＴＭ７１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－７７１２（２０１４）１２－００３３－０１ 电子设备在工作中会产生大量的热，若不能及时散热， 不仅会影响工作性能，更会缩短其使用寿命。从散热角度看， 直立安装ＰＣＢ板，间距保持在２ｃｍ以上，是比较有效且经济的 作法。根据器件的发热量与散热快慢，合理安排它们的具体位 置。在通风情况良好的入口处，安排耐热性差的器件（小规模 集成电路、电解电容等）；在其它位置，安排耐热性高的器件（大 规模集成电路、大功率器件等）。对于热敏度较高的器件，应 该避开发热器件正上方。对于大功率器件，应该放置在传热路 径短捷的位置上，以避免影响其它器件。在通盘考虑安排ＰＣＢ 板整体布局的时候，要认真考虑空气流动问题，以此合理安排 器件以及空间的分配。要注意保持整体良好的通风散热性。 二、设计的目的是为了制造 任何设计都是为生产制造服务的，脱离开这个目的，是 无效的设计。ＰＣＢ板的设计目的也是为了更好地实现生产制 造的速度、成本和质量。 （一）工艺边、定位孔的设计 为了实现生产，必须做好ＰＣＢ板的排版、布局工作。在 ＰＣＢ板两侧，必须预留不少于５ｍｍ的边沿，作为工艺边，定 电子产品充斥在我们的工作、生活之中，印制电路板 （ＰＣＢ）设计的是否合理，直接关系到电子产品的使用功效。 在接地设计、电磁兼容、电路板尺寸、散热等方面是否能够 满足生产与使用的要求，是ＰＣＢ板设计的重点，本人根据多 年工作经验，结合我国ＰＣＢ设计状况，本文就ＰＣＢ设计做一 些探讨，希望能够起到积极的推动作用。 ＰＣＢ板设计要点 ＰＣＢ板的设计是否具有良好的可制造性，是衡量ＰＣＢ板 的设计好坏的重要标准，若想做到这一点，首先需要抓住以 下几个要点。 （一）接地设计中的要点 接地系统由模拟地、数字地、机壳地以及系统地等四大部 一、分组成，数字地又称作逻辑地，机壳地又称作屏蔽地。合理的 接地设计可以屏蔽掉大多数的干扰，这一点在电气设备中是非 常重要的。（１）选择合理的接地方式。多点接地、单点接地， 是两种不同的接地方式，我们要根据实际的现实情况加以选择。 当设备的工作频率超过１０ＭＨｚ时候，受电磁辐射影响，地线抗 阻数值比较大，直接影响设备的正常运转，此时，应该选择多 点接地方式，从而消除不良影响；当设备的工作频率低于ＩＭＨｚ 位孔就安排在工艺边上面，起到装配时候的固定作用。如若 的时候，应该选择单点接地方式，避免电磁环流产生新的干扰； 出现工艺边预留不够的情况，则必须临时增加新的工艺边， 当设备的工作频率处于卜１０ＭＨｚ之间的时候，需要参考电路波 待生产完成后可以考虑将其去掉。 长与地线长度的关系来决定接地方式，当波长是地线长度的２Ｏ （二）基准标志的设计 倍及以内的时候，选择多点接地，否则采用单点接地； （２） 基准标志的作用是：在ＰＣＢ板上，设计一组图形，用于 分离不同性质的电路。电路板上面的电路分布非常复杂，有模 光学定位，保证贴装元器件的准确性。就ＰＣＢ拼版而言，在 拟电路，还有数字电路，正确的方法是把它们分开，避免相互 整张板子上和各个拼版上，都要有基准标志，以克服拼版之 干扰。设计各自独立的接地方式可以有效地避免相互间的电磁 间的间距不统一的问题；对于引脚间距小的单个器件，应该 干扰； （３）接地线的横截面要宽粗。选择横截面宽度在３ｍｍ 放置局部基准标志，以便准确定位；对于普通的ＰＣＢ板，基 以上的接电线，可以避免因电流产生变化而导致接地电位出现 准标志一般放置在对角线或其延长线方向上。 不稳定的情况出现，可以有效提升设备的抗噪性能。因此，在 （三）焊盘的设计 条件允许的前提下，尽可能地选择比较宽粗的接地导线。 针对不同的器件和连接方式，要考虑不同的焊盘设计。 （二）电磁兼容的设计要点 否则容易出现各种问题。比如：焊盘过长，导致焊锡存量过多， 电子设备出现最多的问题是电磁干扰，既要保证良好的 出现“立碑”现象；焊盘过短，直接影响焊接强度；焊盘偏宽， 电磁环境，还要降低相互间的电磁干扰，这就需要认真考虑 多会产生半边焊现象；焊盘的中心间距不合适，则会产生焊 电磁兼容性方面的相应设计。（１）选择正确的布线方式。 接移位或是出现锡球。所以，ＰＣＢ板的设计者必须对焊接工 平行走线可以有效地降低导线自身的电感，但是会因为导线 艺有专业的技能和具体的工作经验，并且依据统一的设计规 间的互感现象加大。采用井字形布线方式可以有效解决这个 范，才能做好焊盘的设计工作，避免出现生产质量问题。 问题。具体方法是：在印制板的两个层面上，一面选择纵向、 三、结束语 另一面选择横向进行布线，通过金属化孔连接两个层面的导 在电子信息化时代，电子产品的更新换代速度是非常快 线； （２）选择正确宽度的导线。为了提高抗干扰能力，就要 的，这就意味着电子产品的市场竞争是非常激烈的。为了适 能够有效地控制瞬变电流，也就是控制电感量。根据电感量 应市场竞争，ＰＣＢ板的设计工作所包含的内容越发丰富，设 与导线宽度成反比，与导线长度成正比的原理，选择短而粗 计标准和难度越发加大。只有把握住设计与生产的统一性， 的导线，是抑制干扰、提高抗干扰能力的好办法。 才能相互促进，达到提升市场竞争力的目的。 （三）ＰＣＢ板尺寸设计要点 参考文献： ＰＣＢ板尺寸要科学合理，尺寸过大，则势必加大导线长度， 『１１王国舜．论ＰＣＢ设计的常见问题ｌｌｌ＿机械设 使得阻抗增大，抗干扰能力下降，同时增加生产成本尺寸过小， 计，２０１１（Ｏ８）． 线路之间容易相互干扰，同时影响散热效果。因此，必须仔细 ［２】李志国 浅析电路板的组装技术卟电子信息技 考虑ＰＣＢ板的尺寸。把易产生噪声的器件相互靠近，便于统一 术，２００９（０９）． 处理干扰；把逻辑电路与这些器件远离，从而减轻线路干扰。 ［３］杨利军 印制电路板电磁兼容设计［Ｊ１．科协论 （四）ＰＣＢ板散热设计要点 坛．２００７（０５）． ，３３ 肖费电子２０１４