如何优化PCB设计提高电路板可靠性?目前,PCB板仍被用作电子器件和系统的主要组装方法。实践,即使电路原理图设计正确,PCB设计不当,也会对电子器件的可靠性造成不利影响。例如,如果PCB板上的两条细平行线靠近在一起,则信号波形的延迟将导致传输线末端的反射噪声。因此,在设计PCB板时应注意正确的方法。
一、地线设计
在电子器件中,接地是控制干扰的重要方法。如果正确使用接地和屏蔽,则可以解决大多数干扰问题。在电子器件中,接地线的结构大致是系统的,包括外壳接地(屏蔽接地),数字接地(逻辑接地)和模拟接地等。
在接地线PCB设计中应注意以下几点:
1. 正确选择单点接地和多点接地
在低频电路中,信号的工作频率小于1MHz,其对器件之间的布线和电感影响很小,而接地电路形成的环流对干扰影响很大,因此应进行单点接地被采用。当信号的工作频率大于10MHz时,地线阻抗会变得很大,此时,应尽可能降低地线阻抗,并采用近的多点接地。当工作频率为1〜10MHz时,如果采用单点接地,则其接地线长度应不超过波长的1/20。否则,应采用多点接地方式。
2. 将数字电路与模拟电路分开
电路板上既有高速逻辑电路又有线性电路,因此应尽可能地分开,并且两者的地线不应混合,并分别与电源端的地线相连。线性电路的接地面积应尽可能增加。
3.使接地线尽可能粗
如果接地线很细,则接地电位会随电流的变化而变化,这将使电子器件的定时信号电平不稳定,抗噪性能也会变差。因此,接地线应做得尽可能粗,以便它可以流经位于PCB板上的三个允许电流。如果可能,接地线的宽度应大于3。
4.接地线应形成闭合回路
在设计仅由数字电路组成的PCB板(PCB)接地系统时,可以将接地线制成闭环电路,从而明显提高抗噪能力。这是因为PCB板上有许多集成电路组件,特别是在有更多组件的情况下,由于接地线厚度的限制而导致功耗,会在结上产生较大的电势差,从而产生抗噪声能力。降落时,如果将接地结构插入环路中,将会减小电位差值,提高电子器件抗噪声能力。
二、电磁兼容性设计
电磁兼容性是指电子器件在各种电磁环境中和谐有效地工作的能力。电磁兼容设计的目的是使电子器件不仅可以抑制各种外来干扰,使电子器件可以在特定的电磁环境中正常工作,而且可以减少电子器件本身对其他电子器件的电磁干扰。 。
1,选择合理的线宽
由于由印刷线路上的瞬态电流引起的冲击干扰主要是由印刷线路的电感成分引起的,因此应使印刷线路的电感量小。印刷导线的电感量与长度成正比,与宽度成反比,因此,短而细的导线有利于抑制干扰。时钟导线,线路驱动器或总线驱动器的信号线通常会承载较大的瞬态电流,并且印刷导线应尽可能短。对于分立元件电路,当印刷导线的宽度约为1.5时,可以完全满足要求。对于集成电路,可以在0.2至1.0毫米之间选择印刷线宽。
2.采取正确的接线策略
使用均等的布线可以降低导线的电感,但是导线之间的互感和分布电容会增加,如果布局允许,使用井眼网状布线结构,具体方法是将PCB板横向布线时,在纵向布线的另一侧,然后在与金属化孔相连的十字孔中。
为了抑制PCB导体之间的串扰,在布线PCB设计中应尽可能避免长距离相等的布线,应尽可能拉开导线之间的距离,并且信号线不应与接地线和导线交叉。电源线尽可能。通过在一些对干扰非常敏感的信号线之间放置一条印刷线,可以有效地抑制串扰。
为了避免高频信号穿过印刷导体而引起的电磁辐射,在对PCB板进行布线时应注意以下几点:
* 尽量减少印刷导线的不连续性,例如导线宽度不应改变,导线角应大于90度,以防止出现环形线。
* 时钟信号线有可能产生电磁辐扰。铺设导线时,导线应靠近接地电路,驱动器应靠近连接器。
* 总线驱动程序应在其要驱动的总线旁边。对于离开PCB的引线,驱动器应在连接器旁边。
* 数据总线的接线应夹在每两条信号线之间。将接地回路放在不重要的地址引线旁边,因为后者经常承载高频电流。
3.抑制反扰
为了抑制印刷线路末端的反扰,除了需要外,应尽可能缩短印刷线路的长度,并使用慢速电路。如有必要,可以添加端子匹配,即,可以在传输线的末端将地线和电源添加具有相同电阻值的匹配电阻。根据经验,对于TTL高速电路,当印刷线长于10cm时,应采用端子匹配。匹配电阻的电阻值应根据IC的输出驱动电流和吸收电流确定。
电路板的名称有:陶瓷电路板,氧化铝陶瓷电路板,氮化铝陶瓷电路板,线路板,PCB板,铝基板,高频板,厚铜板,阻抗板,PCB,超薄线路板,超薄电路板,印刷(铜刻蚀技术)电路板等。电路板使电路迷你化、直观化,对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。
电路板可称为印刷线路板或印刷电路板,英文名称为(Printed Circuit Board)PCB、(Flexible Printed Circuit board)FPC线路板(FPC线路板又称柔性线路板柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。
电路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。)和软硬结合板(reechas,Soft and hard combination plate)-FPC与PCB的诞生与发展,催生了软硬结合板这一新产品。因此,软硬结合板,就是柔性线路板与硬性线路板,经过压合等工序,按相关工艺要求组合在一起,形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板。
电路板静电分离设备的特点:
1.电路板静电分离设备采用了的机械粉碎、高压静电分离新工艺。粉碎、解离后,进行金属物和非金属物的分选,纯度高;
2.关键技术是将各种废旧线路板的粉碎解离设备有机的结合起来,在生产过程中达到较大的节能效果,且实现了很高的金属分离率;
3.电路板静电分离设备综合性能好,对电脑板,计算机板,电视机板及其它线路控制板有特的效果。对含电容器件的各种线路板回收同样有兼融性。
4.本生产线是风选型产品的升级换代产品,比风选型耗电量减少,且无噪音,人工少自动化程序高,效率提高,同时占地面积更小,是废旧电(线)路板回收利用到目前理想的生产线
5.电路板静电分离设备用工少,无污染,无噪音,设备摆放具有灵活性
电路板焊接的注意事项:
1、拿到PCB裸板后首先应进行外观检查,看是否存在短路、断路等问题,然后熟悉开发板原理图,将原理图与PCB丝印层进行对照,避免原理图与PCB不符;
2、PCB焊接所需物料准备齐全后,应将元器件分类,可按照尺寸大小将所有元器件分为几类,便于后续焊接。需要打印一份齐全的物料明细表。在焊接过程中,没焊接完一项,则用笔将相应选项划掉,这样便于后续焊接操作。焊接之前应采取戴静电环等防静电措施,避免静电对元器件造成伤害。焊接所需设备准备齐全后,应保证烙铁头的干净整洁。初次焊接推荐选用平角的焊烙铁,在进行诸如0603式封装元器件焊接时烙铁能更好的接触焊盘,便于焊接。当然,对于高手来说,这个并不是问题;
3、挑选元器件进行焊接时,应按照元器件由低到高、由小到大的顺序进行焊接。以免焊接好的较大元器件给较小元器件的焊接带来不便。优先焊接集成电路芯片;
4、进行集成电路芯片的焊接之前需保证芯片放置方向的正确无误。对于芯片丝印层,一般长方形焊盘表示开始的引脚。焊接时应先固定芯片一个引脚,对元器件的位置进行微调后固定芯片对角引脚,使元器件被准确连接位置上后进行焊接;
5、贴片陶瓷电容、稳压电路中稳压二极管无正负极之分,发光二极管、钽电容与电解电容则需区分正负极。对于电容及二极管元器件,一般有显著标识的一端应为负。在贴片式LED的封装中,沿着灯的方向为正-负方向。对于丝印标识为二极管电路图封装元器件中,有竖线一端应放置二极管负极端;
6、焊接过程中应及时记录发现的PCB设计问题,比如安装干涉、焊盘大小设计不正确、元器件封装错误等等,以备后续改进;
7、焊接完毕后应使用放大镜查看焊点,检查是否有虚焊及短路等情况;
8、电路板焊接工作完成后,应使用酒精等清洗剂对电路板表面进行清洗,防止电路板表面附着的铁屑使电路短路,同时也可使电路板更为清洁美观。
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