PCB Layout要重视可靠性

作为一名优秀的PCB设计工程师，你了解PCB可靠性吗？你设计的PCB可靠性过关吗？要知道，高可靠性PCB可以发挥稳健的载体作用，实现app必威体育 的长期、稳定运作，从而保证终端产品的安全性、稳定性和使用寿命。

关于PCB可靠性

可靠性，英文为Reliability，指的是“可信赖的”、“可信任的”，是指产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。对于终端产品而言，可靠度越高，使用保障就越高。

PCB可靠性是指“裸板”能够满足后续PCBA装配的生产条件，并在特定的工作环境和操作条件下，在一定的时期内，可以保持正常运行功能的能力。

影响PCB可靠性的因素很多，在满足使用的前提下，主要应考虑下列要求：

a）尽量使用通用的材料和流行的加工工艺；

b）设计应力求简单、结构对称、布设均匀；

c）印制板的层数应尽量少，连接盘的直径及孔径、导线宽度及间距应尽可能大；

d）板厚孔径比应尽可能小，一般应不大于五比一。

PCB可靠性的重要性

作为各种电子元器件的载体和电路信号传输的枢纽，PCB决定了电子封装的质量和可靠性。随着电子产品越发小型化、轻量化、多功能化，以及无铅、无卤等环保要求的持续推动，PCB行业正呈现出“线细、孔小、层多、板薄、高频、高速”的发展趋势，对可靠性的要求会越来越高。

高可靠性PCB可以发挥稳健的载体作用，实现PCBA的长期、稳定运作，从而保证终端产品的安全性、稳定性和使用寿命，企业进而得以增强竞争力、提升信誉、扩大市场份额、提高经济效益。

PCB的可靠性设计

实践证明，即使电路原理图设计正确，PCB设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。因此，在设计PCB的时候，应注意采用正确的方法。

1、地线设计

在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点：

1）正确选择单点接地与多点接地；

2）将数字电路与模拟电路分开；

3）尽量加粗接地线；

4）将接地线构成闭环路。

2、电磁兼容性设计

电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其它电子设备的电磁干扰。在进行电磁兼容性设计时应注意：

1）选择合理的导线宽度；

2）采用正确的布线策略；

3）抑制反射干扰。

3、去耦电容配置

在直流电源回路中，负载的变化会引起电源噪声。例如，在数字电路中，当电路从一个状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流，形成瞬变的噪声电压。配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声，是PCB可靠性设计的一种常规做法。

4、热设计

电子设备在工作期间所消耗的电能，比如射频功放，FPGA芯片，电源类产品，除了有用功外，大部分转化成热量散发。电子设备产生的热量，使内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发，设备会继续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。PCB的热设计应该注意以下几点：

1）发热元器件放在易散热的地方，避免集中放置；

2）在布置元器件时，元器件与元器件之间，元器件与结构件之间应保持一定的距离，以利用空气流动，增强对流换热；

3）在布置元器件时，应将不耐热的元件（如电解电容器等）放在靠近进风口的位置，而将本身发热而又耐热的元件（如：电阻/变压器）放在靠近出风口的位置。

以上所述只是PCB可靠性设计的一些通用原则，PCB可靠性与具体电路有着密切的关系，在设计中不还需根据具体电路进行相应处理，才能最大程度地保证PCB的可靠性。