【正文】 電路應滿足 2W原則 ， W是導線的寬度 ， 即導線間距不小于兩倍線寬度 ， 以減少串擾 。 此外 ， 導線應短 、 寬 、 均勻 、 直 、 如遇到轉彎 ， 應采用 45176。 角 ， 導線寬度不要突變 ， 不要突然拐角 。 2023/1/17 ? 地線設置是最重要的設計，也是難度最大的一項設計。理想的”地”應是零電阻的實體，各接地點之間沒有電位差，但實際是不存在的。為了減少地環(huán)路干擾，一般可采用切斷地環(huán)路的方法。例如：將信號地與機殼地絕緣，形成浮地，高頻時可以用平衡電路代替不平衡電路，也可以在兩個電路之間插入隔離變壓共模扼流線圈光電偶合器等。 目前流行的方法是在屏蔽機殼上安裝濾波器連接器。此外， 在兩個電路之間的連接或電纜上套鐵氧體瓷環(huán)也可以有效濾除高頻共模干擾。 2023/1/17 (5) 地線設置 ? 大型復雜的產(chǎn)品中往往包含多種電子電路以及各種電機、電器等騷擾源，這種情況可按以下步驟進行： ? a 分析產(chǎn)品內(nèi)各電路單元的工作電平、信號類型等騷擾特性和騷擾能力； ? b 將地線分類，例如分為信號地線、騷擾電源地線、機殼地線等，信號地線還可以分為模擬地線和數(shù)字地線等； ? c 畫出整體布局圖和地線系統(tǒng)圖。 2023/1/17 (6) 綜合使用接地 、 屏蔽 、 濾波等措施 。 (7) 高頻傳輸線的設計 在低頻電路中 ， 用兩根導線就能把信號由信號源送到負載 。 而在高頻電路中用兩根普通的導線來傳輸信號的過程中信號會產(chǎn)生反射 、 電磁偶合和能量輻射等問題 ， 將使信號受到損失并影響傳輸信號的精確性 。 甚至會妨礙高速電路性能的實現(xiàn) 。 只有按高頻傳輸線設計才能合理解決信號的高頻電磁場的傳輸 。 2023/1/17 PCB上的布線傳輸高頻信號時 ， 除布線本身的電阻外 ， 還存在分布電容 、 電感 ， 這些參數(shù)的物理特征量在空間是隨時間按一定規(guī)律分布的 ， 沿線各點的瞬時電壓 、 電流值和相位均不同 。 高頻傳輸線的作用是將分布參數(shù)作等效網(wǎng)絡處理 ， 計算出傳輸線的特性阻抗 ， 使特性阻抗值和負載阻抗相匹配 。 達到減小或消除信號反射的目的 。 使傳輸線中只存在單行波 ， 或稱為 “ 行波狀態(tài) ” 。 屏蔽體是阻止電磁波在空間傳播的一種措施 ， 為了避免電磁感應引起屏蔽效能下降 ， 避免地電壓在屏蔽體內(nèi)造成干擾 ， 屏蔽體應單點接地 。 2023/1/17 15. 可靠性設計 ? 在嚴格執(zhí)行可制造性設計規(guī)范的基礎上 ? 著重注意以下內(nèi)容： 2023/1/17 ? (1) 插裝元器件跨距應標準化 ? (2)邊線距離要求 —— 導線距邊大于 1mm， 3mm夾持邊不能布放元器件。 ? (3)高、中頻電路屏蔽盒內(nèi)外的元器件距盒壁應有2mm以上的距離。 ? (4)插裝元器件焊盤與引線間隙在 ~，自動插裝機的插裝孔比引線大 。 2023/1/17 ? (6)受力強度較大的元件（如連接器等），采取加大焊盤或采取加固件的方法。應有利于插、拔。 ? (7)散熱板、屏蔽盒和其它大部件在印制板上的布局，應有利于耐沖擊抗振動。 ? (8)元器件排列給接插件留有余地。 ? (9)重力分布要求 ? 為了防止重力過分集中引起印制板變形，盡量把較重的大元件安排在 PCB的四邊上，必要時加結構件進行矯正。 ? (10)靜電敏感元器件（如 CMOS器件）應標有靜電防護標志。 2023/1/17 ? (11)安全性要求 ? a）發(fā)熱元件（如大功率電阻、大電流晶體管）的安裝要求距 PCB板面的距離 ≥5mm； ? b）大電流（如電源部件）的焊盤應 ≥∮ 的寬度＞ 。 ? c）印制導線間隙耐電壓、印制導線寬度與容許電流見表表 2。 2023/1/17 ? (12)機箱元器件布局和裝配可靠性要求 ? (a)高頻單元裝配要求 ? 高頻單元的元器件及導線的連線應盡量短，一般直接裝焊。 ? (b)高壓單元裝配要求 ? 高壓單元的元器件之間的距離應盡可能大，以確保安全可靠；元器件引線應彎成圓弧，杜絕彎成銳角或直角，以免發(fā)生尖銳放電；連線應采用耐相應高壓導線；裝配焊點應圓滑，不允許有拉尖或毛刺。 ? (c) 高溫單元裝配要求 ? 高溫單元的元器件應盡量遠離發(fā)熱元器件，連線不應貼靠發(fā)熱元器件；發(fā)熱件應設置相應的散熱措施；大功率電阻器距印制板應有一定的距離。 2023/1/17 ? (d)地線布局裝配要求 ? 接地線應短而粗，以減少接地阻抗；當電路中同時存在高低頻率、大小電流源的復雜情況時，應采用相應的防范措施，以防止通過公共地線產(chǎn)生寄生偶合和相互干擾。 ? (e)其它要求 ? 在結構和布局設計方面應考慮裝配的牢固性，機箱空間的利用和重量分布的合理性；在器件電器連接方面應考慮連線布局應有利于生產(chǎn)操作和便于調(diào)試、維修；在總體方面應考慮適當縮小整體體積。 2023/1/17 ? (13)CMOS集成電路在使用中防靜電和鎖定措施 ? 對 CMOS集成電路應特別注意在使用中防靜電和鎖定（可控硅效應），在使用中除了嚴格遵守有關的防靜電措施外，還應注意： ? (a)不使用的輸入端應根據(jù)應用要求接電源或接地，不得懸空； ? 輸入部位保護 輸出部位保護 ? （電路板輸入接口加瞬變電壓抑制二極管并接地） 2023/1/17 數(shù)字集成電路 數(shù)字集成電路 16. 降低生產(chǎn)成本設計 2023/1/17 四 . SMT設備對 PCB設計的要求 ? 1. PCB外形 、 尺寸設計 ? 2． PCB定位孔和夾持邊的設置 ? 3. 基準標志 (Mark)設計 ? 4． 拼板設計 ? 5． 選擇元器件封裝及包裝形式 ? 6 ． PCB設計的輸出文件 2023/1/17 1. PCB外形、尺寸設計 2023/1/17 ? 進行 PCB設計時 ， 首先要考慮 PCB外形 。 PCB的外形尺寸過大時 ， 印制線條長 ， 阻抗增加 ， 抗噪聲能力下降 ， 成本也增加；過小 ， 則散熱不好 ， 且鄰近線條易受干擾 。 同時 PCB外形尺寸的準確性與規(guī)格直接影響到生產(chǎn)加工時的可制造性與經(jīng)濟性 。 PCB外形設計的主要內(nèi)容包括： ? （ 1） 形狀設計 ? a) 印制板的外形應盡量簡單 ， 一般為矩形 ， 長寬比為 3： 2或4： 3， 其尺寸應盡量靠標準系列的尺寸 ， 以便簡化加工工藝 ，降低加工成本 。 ? b) 板面不要設計得過大 ， 以免再流焊時引起變形 。 2023/1/17 ? （ 2) PCB尺寸設計 ? PCB尺寸是由貼裝范圍決定的 。 ? PCB最大尺寸 = 貼裝機最大貼裝尺寸 ? PCB最小尺寸 = 貼裝機最小貼裝尺寸 ? 在設計 PCB時，一定考慮貼裝機的最大、最小貼裝尺寸。 ? JUKI機： PCB允許長寬＝ 330 250、 410 360 ~ 50 50 ? 510 360、 510 460 ~ 50 50 ? 當 PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時，必須采用拼板方式。 2023/1/17 （ 3） PCB厚度設計 ? a 一般貼裝機允許的板厚： ~5mm。 ? PCB厚度一般在 ~2mm范圍內(nèi) 。 ? b 只裝配集成電路、小功率晶體管、電阻、電容等小功率元器件，在沒有較強的負荷振動條件下，使用厚度為 1． 6mm、板的尺寸在 500mm 500mm之內(nèi)； ? C 有負荷振動條件下，要根據(jù)振動條件采取縮小板的尺寸或加固和增加支撐點的辦法，仍可使用 ； ? d 板面較大或無法支撐時，應選擇 2~3mm厚的板。 ? e 當 PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時，必須采用拼板方式。 2023/1/17 2. PCB定位孔和夾持邊的設置 ? 一般絲印機、貼裝機的 PCB定位有針定位、邊定位兩種定位方式。 ? 為保證貼裝精度，自動印刷機和貼裝機都配有 PCB基準校正用的視覺定位系統(tǒng)。 ? 在導軌夾持邊和定位孔附近不能布放元器件。 2023/1/17 2 ? 3 .1 7 5 (a) ( b ) 此區(qū)域不能貼裝元器件和布放 M a r k 針定位與邊定位 P C B 設計要求示意圖 ( 單位： mm)3～45 73～43～4 (a)針定位不能布放元器件的區(qū)域 (b)邊定位不能布放元器件的區(qū)域。 2023/1/17 安裝孔 ? 如果不是用于接地 ,安裝孔內(nèi)壁不允許有電鍍層。 2023/1/17 3. 基準標志 (Mark)設計 2023/1/17 ? 基準標志 (Mark) ：是為了糾正 PCB加工誤差，用于光學定位的一組圖形。 ? 基準標志的種類：分為 PCB基準標志和局部基準標志。 ? Mark形狀：實心圓、三角形、菱形、方形、十字、空心圓等都可以，優(yōu)選實心圓。 ? Mark尺寸： ?～ ?2mm。最小 ?。最大不能超過 5mm。 ? Mark表面：裸銅、鍍錫、鍍金均可，但要求鍍層均勻、不要過厚。 ? Mark周圍：考慮到阻焊材料顏色與環(huán)境反差，在 Mark周圍有 1— 2mm無阻焊區(qū)，特別注意不要把 Mark設置在電源大面積地的網(wǎng)格上。 ? (1)基準標志圖示（單位： mm） 圖中 此區(qū)域內(nèi)不能有任何圖形和銅箔 , ? 1～ 2 1～ 2 ? ～ 2 ?～ 2 2023/1/17 (2) 基準標志布放位置 基準標志布放位置根據(jù)貼裝機的 PCB傳輸方式?jīng)Q定，直接采用導軌傳輸 PCB時，在導軌夾持邊和定位孔附近不能 布放 Mark，具體尺寸根據(jù)貼裝機而異 。 ? (a) 針定位時基準標志圖形不能布放區(qū)域 ? (b) 邊定位時 ， 距 板 邊 4 mm內(nèi)不能布放基準標志圖形 7 5 7 5 ( a) ( b) 此區(qū)域不能布放 基準標志圖形44442023/1/17 (3) PCB基準標志 —— PCB基準標志用于整個 PCB光學定位的一組圖形 ? (a) (b) (c) ? PCB基準標志位置示意圖 ? (4) 局部基準標志 —— 是用于引腳數(shù)量多，引腳間距?。ㄖ行木?≤ mm）的單個器件的一組光學定位圖形。 ? 局部基準標志位置示意圖 2023/1/17 ? 4．拼板設計 ? 當 PCB尺寸小于最小貼裝尺寸時，必須采用拼板方式。 拼板可以提高生產(chǎn)效率，雙面全表面貼裝，并且不采用波峰焊工藝時，可采用雙數(shù)拼板、正反面各半、兩面圖形完全相同的設計，這種設計可以采用同一塊模板、節(jié)省編程、生產(chǎn)準備時間、提高生產(chǎn)效率和設備利用率。 2023/1/17 ? (1) 拼板設計要求 : ? a 拼板的尺寸不可太大，也不可太小，應以制造、裝配、和測試過程中便以加工，不產(chǎn)生較大變形為宜。根據(jù) PCB厚度確定。 (1mm厚度的 PCB最大拼板尺寸 200mm 150mm) ? b 拼板的工藝夾持邊（一般為 10mm）。 ? c MARK點加在每塊小板的對角上，一般為二個（一點也可以）。 ? d 定位孔加在工藝邊上，其距離為各邊 5mm.。 ? e 雙面貼裝如果不進行波峰焊時，可采用雙數(shù)拼板正反各半。 ? f 拼板中各塊 PCB之間的互連有