线路板设计的核心—解决问题-深联电路板

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1、线路板设计的核心一解决问题-深联电路板作者：深圳市深联电路有限公司进行印刷电路板(PCB)设计是指通过设计原理图纸，进行线路布局，以尽可能低的成本牛产电路板。过去，这通常需要借助于价格昂贵的专用工具才能完成，但是现在，随着免费的高性能软件工具——例如DesignSparkPCB—以及设计模型的门益普及，大大加快了线路板设计人员的设计速度。尽管工程设计人员知道，一个完美的设计方案是避免问题出现的最佳方式，不过这仍是一种既浪费时间乂浪费金钱，同时治标不治木的方法。比如，如果在电磁兼容性(EMC)测试阶段发现问题，将会造成

2、大量的成木投入，甚至需耍対最初的设计方案进行调整和重新制作，这将耗费数月的时间。挑战布局是设计人员首先耍面对的一个问题。这一问题取决丁•图纸中的部分内容，一些设备基丁•逻辑考虑需要被设置在一起。但是应该注意，対温度比较敏感的元件，比如传感器，应当与包括电源转换器在内的产牛热量的元件分开设过。对于拥有多种电源设置的设计，12伏和15伏电源转换器，可以分别设置在电路板的不同位置，因为它们产牛的热量和电子噪声会对其它元件以及线路板的可靠性和性能造成影响。上述元件也会对电路设计的电磁性能造成影响，这不仅仅对于线路板的性能和能

3、耗十分重要，对于线路板经济性也会带來很大的影响，因此所有在欧洲销售的线路板设备都必须获得CE标志，以证明不会对其它系统造成干扰。不过，这通常只是从电源供应方面来说的，还有许多设备会发出噪声，例如DC-DC转换器、以及高速数据转换器等。由于线路板设计存在缺陷，这些噪声能够被信道捕获，并作为小型天线进行辐射，从而产生杂频噪声及频率界常区域。远场电磁干扰(EMT)问题可以通过在噪声点加装滤波器或者使用金属外壳來屏蔽信号的方式加以解决。但是对电路板上能够释放电磁干扰(EMI)的设备"以充分的重视，却使得线路板可以选用更廉价的

4、外壳，从而有效降低整个系统的成本。在电路板的设计过程屮，电磁干扰(EMI)确实是一个不得不重视的因素。电磁串扰能够与信道产生耦合，从而将信号打乱为噪声，影响线路板的整体性能。如果耦合噪声过高，则信号冇可能会被完全覆盖，因此必须加装更加昂贵的倍号放大器，才能够恢复止常。不过，如果在线路板的设计之初，就能够充分考虑到信号线路布局的话，上述问题就可以避免。由于线路板的设计会根据不同设备、不同使用地点、不同散热需求、以及不同的电磁干扰(EMT)情况，而有所不同，这时设计模板便派上了大用场。电容同样也是电路板设计屮一个不容忽视

5、的重要问题，因为电容会影响信号的传播速度、增加电量的消耗。信道会与旁边的线路产生耦合或者垂直穿越两个电路层，从而在无意屮形成一个电容器。通过减少平行线路的长度、在其中一条线路上加装扭结从而切断耦合等方式，上述问题可以相对容易地加以解决。不过，这也需要工程设计人员充分考虑生产设计原则，确保设计方案便于制造，同时避免由于线路弯折角度过大造成的任何噪声辐射。线路之间的距离也有可能会过近,这将会在线路Z间产生短的回路，尤其是在线路弯折处，随着时间的推移，会出现金属“晶须”。设计规则检测通常可以标示出回路风险比正常情况更高的区

6、域。这一问题在接地层的设计小显得尤为突出。一个金属电路层，尙可能会与其上方和下方的所有线路形成耦合。尽管该金属层确实能够有效阻隔噪声，不过该金属层同时也会产牛伴牛电容，影响线路的运行速度，并增加电量的消耗。就多层线路板的设计而言，不同线路板层Z间的通孔设计，恐怕是最具争议性的一个问题，因为通孔设计会给线路板的牛产制造，带來许多问题。线路板层Z间的通孔，会影响信号的性能，降低电路板设计的可靠性，因此应当孑以充分的重视。解决方案在印刷电路板(PCB)的设计过程中，可以采取许多不同的方法，來解决各种问题。其中既有设计方案本

7、身的调整，比如调整线路布局，减少噪声;也有印刷电路板布局方面的方法。设计元件可以通过布局工具进行白动安装，不过如果能够对白动布局进行手动调节，将冇助于提窩线路板设计的质最。通过这一措施，设计规则检测将借助于技术文件，确保线路板的设计能够满足电路板厂的要求。将不同的线路板层进行分隔，可以减少伴牛电容，不过，这将增加线路板的层数，从而増加成本，带來更多通孔方血的问题。尽管采用止交电网供电系统和接地线路设计可能会增加线路板的物理尺寸，但却可以冇效发挥双层线路板中接地层的效用，降低电容量和线路板生产制造的复杂性。包括Desi

8、gnSparkPCB在内的设计工具，在设计Z初，就町以帮助工程设计人员解决许多问题,不过工程设计人员还是需要对印刷电路板(PCB)的设计需求有充分的了解。举例來说，如果印刷电路板(PCB)的编辑人员，在开始设计之初便需要对电路板的层数有所了解，例如，一个双层的线路板，则需要有一个接地层和一个电源层，两个相互独立的板层构成。元件门动布局技术的用处