PCB电路板PCB设计中应注意的问题Word格式.docx
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（2）IC座：
设计印刷板图时，在使用IC座的场合下，一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确，并注意各个IC脚位是否正确，例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者左上角，而且紧靠定位槽（从焊接面看）。
5．进出接线端布置
（1）相关联的两引线端不要距离太大，一般为2～3/10英寸左右较合适。
（2）进出线端尽可能集中在1至2个侧面，不要太过离散。
6．设计布线图时要注意管脚排列顺序，元件脚间距要合理。
7．在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求走线合理，少用外接跨线，并按一定顺充要求走线，力求直观，便于安装，高度和检修。
8．设计布线图时走线尽量少拐弯，力求线条简单明了。
9．布线条宽窄和线条间距要适中，电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相符。
10．设计应按一定顺序方向进行，例如可以由左往右和由上而下的顺序进行。
印制版设计经验
150更新时间：
一、板的布局
1、印制线路板上的元器件放置的通常顺序
放置与结构有紧密配合的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接件之类，这些器件放置好后用软件的LOCK功能将其锁定，使之以后不会被误移动；
放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC等。
2、放置小器件
元器件离板边缘的距离：
可能的话所有的元器件均放置在离板的边缘3mm以内或至少大于板厚，这是由于在大批量生产的流水线插件和进行波峰焊时，要提供给导轨槽使用，同时也为了防止由于外形加工引起边缘部分的缺损，如果印制线路板上元器件过多，不得已要超出3mm范围时，可以在板的边缘加上3mm的辅边，辅边开V形槽，在生产时用手掰断即可。
高低压之间的隔离：
在许多印制线路板上同时有高压电路和低压电路，高压电路部分的元器件与低压部分要分隔开放置，隔离距离与要承受的耐压有关，通常情况下在2000kV时板上要距离2mm，在此之上以比例算还要加大，例如若要承受3000V的耐压测试，则高低压线路之间的距离应在3.5mm以上，许多情况下为避免爬电，还在印制线路板上的高低压之间开槽。
二、印制线路板的走线
印制导线的布设应尽可能的短，在高频回路中更应如此；
印制导线的拐弯应成圆角，而直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能；
当两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合作为电路的输入及输出用的印制导线应尽量避免相邻平行，以免发生回授，在这些导线之间最好加接地线。
印制导线的宽度：
导线宽度应以能满足电气性能要求而又便于生产为宜，它的最小值以承受的电流大小而定，但最小不宜小于0.2mm，在高密度、高精度的印制线路中，导线宽度和间距一般可取0.3mm；
导线宽度在大电流情况下还要考虑其温升，单面板实验表明，当铜箔厚度为50μm、导线宽度1～1.5mm、通过电流2A时，温升很小，因此，一般选用1～1.5mm宽度导线就可能满足设计要求而不致引起温升；
印制导线的公共地线应尽可能地粗，可能的话，使用大于2～3mm的线条，这点在带有微处理器的电路中尤为重要，因为当地线过细时，由于流过的电流的变化，地电位变动，微处理器定时信号的电平不稳，会使噪声容限劣化；
在DIP封装的IC脚间走线，可应用10－10与12－12原则，即当两脚间通过2根线时，焊盘直径可设为50mil、线宽与线距都为10mil，当两脚间只通过1根线时，焊盘直径可设为64mil、线宽与线距都为12mil。
三、印制导线的间距
相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也应尽量宽些。
最小间距至少要能适合承受的电压。
这个电压一般包括工作电压、附加波动电压以及其它原因引起的峰值电压。
如果有关技术条件允许导线之间存在某种程度的金属残粒，则其间距就会减小。
因此设计者在考虑电压时应把这种因素考虑进去。
在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距。
四、印制导线的屏蔽与接地
印制导线的公共地线，应尽量布置在印制线路板的边缘部分。
在印制线路板上应尽可能多地保留铜箔做地线，这样得到的屏蔽效果，比一长条地线要好，传输线特性和屏蔽作用将得到改善，另外起到了减小分布电容的作用。
印制导线的公共地线最好形成环路或网状，这是因为当在同一块板上有许多集成电路，特别是有耗电多的元件时，由于图形上的限制产生了接地电位差，从而引起噪声容限的降低，当做成回路时，接地电位差减小。
另外，接地和电源的图形尽可能要与数据的流动方向平行，这是抑制噪声能力增强的秘诀；
多层印制线路板可采取其中若干层作屏蔽层，电源层、地线层均可视为屏蔽层，一般地线层和电源层设计在多层印制线路板的内层，信号线设计在内层和外层。
五、焊盘
焊盘的直径和内孔尺寸：
焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径和公差尺寸以及搪锡层厚度、孔径公差、孔金属化电镀层厚度等方面考虑，焊盘的内孔一般不小于0.6mm，因为小于0.6mm的孔开模冲孔时不易加工，通常情况下以金属引脚直径值加上0.2mm作为焊盘内孔直径，如电阻的金属引脚直径为0.5mm时，其焊盘内孔直径对应为0.7mm，焊盘直径取决于内孔直径，如下表：
孔直径：
0.40.50.60.81.01.21.62.0
焊盘直径1.51.522.53.03.54
1．当焊盘直径为1.5mm时，为了增加焊盘抗剥强度，可采用长不小于1.5mm，宽为1.5mm和长圆形焊盘，此种焊盘在集成电路引脚焊盘中最常见。
2．对于超出上表范围的焊盘直径可用下列公式选取：
直径小于0.4mm的孔：
D／d＝0.5～3
直径大于2mm的孔：
D／d＝1.5～2
式中：
（D－焊盘直径，d－内孔直径）
六、有关焊盘的其它注意点
焊盘内孔边缘到印制板边的距离要大于1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
焊盘的开口：
有些器件是在经过波峰焊后补焊的，但由于经过波峰焊后焊盘内孔被锡封住，使器件无法插下去，解决办法是在印制板加工时对该焊盘开一小口，这样波峰焊时内孔就不会被封住，而且也不会影响正常的焊接。
焊盘补泪滴：
当与焊盘连接的走线较细时，要将焊盘与走线之间的连接设计成水滴状，这样的好处是焊盘不容易起皮，而是走线与焊盘不易断开。
相邻的焊盘要避免成锐角或大面积的铜箔，成锐角会造成波峰焊困难，而且有桥接的危险，大面积铜箔因散热过快会导致不易焊接。
七、大面积敷铜
印制线路板上的大面积敷铜常用于两种作用，一种是散热，一种用于屏蔽来减小干扰，初学者设计印制线路板时常犯的一个错误是大面积敷铜上没有开窗口，而由于印制线路板板材的基板与铜箔间的粘合剂在浸焊或长时间受热时，会产生挥发性气体无法排除，热量不易散发，以致产生铜箔膨胀，脱落现象。
因此在使用大面积敷铜时，应将其开窗口设计成网状。
跨接线的使用：
在单面的印制线路板设计中，有些线路无法连接时，常会用到跨接线，在初学者中，跨接线常是随意的，有长有短，这会给生产上带来不便。
放置跨接线时，其种类越少越好，通常情况下只设6mm，8mm，10mm三种，超出此范围的会给生产上带来不便。
八、板材与板厚
印制线路板一般用覆箔层压板制成，常用的是覆铜箔层压板。
板材选用时要从电气性能、可靠性、加工工艺要求、经济指标等方面考虑，常用的覆铜箔层压板有覆铜箔酚醛纸质层压板、覆铜箔环氧纸质层压板、覆铜箔环氧玻璃布层压板、覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板、覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层印制线路板用环氧玻璃布等。
由于环氧树脂与铜箔有极好的粘合力，因此铜箔的附着强度和工作温度较高，可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。
环氧树脂浸渍的玻璃布层压板受潮湿的影响较小。
超高频印制线路最优良的材料是覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。
在有阻燃要求的电子设备上，还要使用阻燃性覆铜箔层压板，其原理是由绝缘纸或玻璃布浸渍了不燃或难燃性的树脂，使制得的覆铜箔酚醛纸质层压板、覆铜箔环氧纸质层压板、覆铜箔环氧玻璃布层压板、覆铜箔环氧酚醛玻璃布层压板，除了具有同类覆铜箔层压板的相拟性能外，还有阻燃性。
印制线路板的厚度应根据印制板的功能及所装元件的重量、印制板插座规格、印制板的外形尺寸和所承受的机械负荷来决定。
多层印制板总厚度及各层间厚度的分配应根据电气和结构性能的需要以及覆箔板的标准规格来选取。
常见的印制线路板厚度有0.5mm、1mm、1.5mm、2mm等。
印刷电路板设计的基本原则要求
未知文章来源：
92更新时间：
2007-3-18
１．印刷电路板的设计
从确定板的尺寸大小开始，印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大小限制，以能恰好安放入外壳内为宜，其次，应考虑印刷电路板与外接元器件（主要是电位器、插口或另外印刷电路板）的连接方式。
印刷电路板与外接元件一般是通过塑料导线或金属隔离线进行连接。
但有时也设计成插座形式。
即：
在设备内安装一个插入式印刷电路板要留出充当插口的接触位置。
对于安装在印刷电路板上的较大的元件，要加金属附件固定，以提高耐振、耐冲击性能。
２．布线图设计的基本方法
首先需要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解；
对各部件的位置安排作合理的、仔细的考虑，主要是从电磁场兼容性、抗干扰的角度，走线短，交叉少，电源，地的路径及去耦等方面考虑。
各部件位置定出后，就是各部件的连线，按照电路图连接有关引脚，完成的方法有多种，印刷线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计方法两种
。
最原始的是手工排列布图。
这比较费事，往往要反复几次，才能最后完成，这在没有其它绘图设备时也可以，这种手工排列布图方法对刚学习印刷板图设计者来说也是很有帮助的。
计算机辅助制图，现在有多种绘图软件，功能各异，但总的说来，绘制、修改较方便，并且可以存盘贮存和打印。
接着，确定印刷电路板所需的尺寸，并按原理图，将各个元器件位置初步确定下来，然后经过不断调整使布局更加合理，印刷电路板中各元件之间的接线安排方式如下：
（１）印刷电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决。
即，让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去，或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去，在特殊情况下如何电路很复杂，为简化设计也允许用导线跨接，解决交叉电路问题。
（２）电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”，“卧式”两种安装方式。
立式指的是元件体垂直于电路板安装、焊接，其优点是节省空间，卧式指的是元件体平行并紧贴于电路板安装，焊接，其优点是元件安装的机械强度较好。
这两种不同的安装元件，印刷电路板上的元件孔距是不一样的。
（３）同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。
特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远，否则因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激，采用这样“一点接地法”的电路，工作较稳定，不易自激。
（４）总地线必须严格按高频－中频－低频一级级地按弱电到强电的顺序排列原则，切不可随便翻来复去乱接，级与级间宁肯可接线长点，也要遵守这一规定。
特别是变频头、再生头、调频头的接地线安排要求更为严格，如有不当就会产生自激以致无法工作。
调频头等高频电路常采用大面积包围式地线，以保证有良好的屏蔽效果。
（５）强电流引线（公共地线，功放电源引线等）应尽可能宽些，以降低布线电阻及其电压降，可减小寄生耦合而产生的自激。
（６）阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可长一些，因为阻抗高的走线容易发笛和吸收信号，引起电路不稳定。
电源线、地线、无反馈元件的基极走线、发射极引线等均属低阻抗走线，射极跟随器的基极走线、收录机两个声道的地线必须分开，各自成一路，一直到功效末端再合起来，如两路地线连来连去，极易产生串音，使分离度下降。
电子线路CAD分析中高频电路的局限性
65更新时间：
电子线路CAD模拟软件PSPICE具有很强的功能，在电子线路设计中具有广阔的应用前景，但由于它对中高频下的电路复杂参数无法准确地描述，从而也就给高频电路的分析带来较在的困难。
关键词：
电路模拟软件；
PSPICE；
频率电路；
固有频率
探索片式电感的高频应用
引言
随着电子信息产业的迅猛发展,片式电感作为新型基础无源器件,以其良好的性能价格比和便于高密度贴装等显著优点,迅速得到了广泛应用,尤其在以移动手机为代表的通信终端设备中,片式电感获得了典型的高频应用。
由于RF电路的工作频率不断提升,片式电感在应用方面的性能特点发生了明显变化,已经开始显现出低端微波频段的工作特性。
因此，为有效提升片式电感的电性参数，改善RF电路性能，必须进一步分析其低频特性与高频特性的不同规律。
另一方面，不断推陈出新的通信系统（GSM、CDMA、PCS、3G…）使得片式电感的工作频率逐步达到了2GHz甚至更高。
因此，以传统的集中参数电路理论对片式电感器件进行阻抗分析，则显现出越来越明显的局限性。
探索适合高频条件下的工程分析手段也已成为片式电感研发、生产、分析和应用的重要课题。
阻抗分析
电感的物理意义是利用导电线圈储存交变磁场能量,而在实际电路应用中,电感器件的主要作用则是向电路提供所需的感性阻抗,在与其他相关元件配合下完成相应的电路功能（匹配、滤波、振荡等）。
常见的片式电感器件包括叠层片式、绕线片式、光刻薄膜等形式，其生产工艺和内电极结构均有所不同。
但在中低频率条件下,由于信号波长远大于器件尺寸,器件的电路响应受内电极结构的影响较小,通常都可以采用集中参数等效模型（见图一）对片式电感的阻抗特性予以近似分析。
据此可推导出常用电性能参数的函数式。
导纳函数
Y（j）=（{1}\over{R_{O}}+{r}\over{r^{2}+^{2}L^{2}_{O}}）+j（C_{O}-{L_{O}}\over{r^{2}+^{2}L^{2}_{o}}）
则阻抗函数
Z（j）={1}\over{Y（j）}=R（）+j（）
可近似导出阻抗
Z（）=\sqrt{R^{2}（）+^{2}（）}
={L_{O}}\over\sqrt{（{L_{O}}\over{R_{O}}+{r}\over{L_{O}}）^{2}+（1-{^{2}}\over{SRF^{2}}）^{2}}
电感量
L（）={（）}\over{}={L_{O}（1-{^{2}}\over{SRF^{2}}）}\over{（{{L_{O}}\over{R_{O}}+{r}\over{L_{O}}}^{2}+（1-{^{2}}\over{SRF^{2}}）^{2}}
品质因素
Q（）={（）}\over{R（）}={（1-{^{2}}\over{SRF^{2}}）}\over{（{L_{O}}\over{R_{O}}+{r}\over{L_{o}}）}
其中
SRF={1}\over{2\sqrt{L_{O}C_{O}}}
=2F
由这些函数表达式不难归纳出:
（1）在工作频率低于自谐频率SRF时，片式电感的阻抗特性非常接近理想电感而呈现较好的线性特性，品质因素Q也较高，因此通常以此确定电感的额定工作频段；
（2）在电感量L0为额定值时，提高自谐频率SRF的唯一方法是减小寄生电容C0；
（3）在低频工作区,降低内电极电阻r将有效提升品质因素Q值，而在高频工作区，减小电磁漏损（增大R0）对Q值的提高则更为显著；
（4）当工作频率高于自谐频率SRF时,片式电感呈现出容性阻抗特性。
通常应用中，利用阻抗分析仪检测片式电感端电极间的Z（）、L（）、Q（）等参数，即可准确反映出工作频率下实际电路的响应特性，据此可进行准确的电路设计与器件选择。
作为比较，图2中列出相同规格的高频电感（SGHI1608H100N）与铁氧体电感（SGMI1608M100N）的L（f）、Q（f）参数曲线，显然高频电感有更高的自谐频率和线性工作频段，而铁氧体电感则有较高的Q值。
高频分析
当工作频率较高（2GHz左右）时，信号波长逐渐可以与器件尺寸相比拟。
片式电感的阻抗呈现出明显的分布特性，即不同的参考位置存在不同阻抗。
图1所示的分析模型已不适合用以描述高频工作的电感器件。
在高频条件下，器件的电路响应可随其尺寸和空间结构的不同而发生相应变化，常规的阻抗测量参数已不能准确反映实际电路中的响应特性。
以某型号移动手机RF功放电路为例，其中两款用于阻抗匹配的高频电感（工作频率1.9GHz）均采用光刻薄膜式电感，若以相同规格及精度，但Q值明显较高的叠层片式电感（测量仪器HP-4291B）予以取代，其结果却是电路传输增益下降近10％。
说明电路匹配状态下降，用低频分析方法显然无法准确解释高频应用问题，仅仅关注L（）和Q（）对片式电感的高频分析是不适宜的，至少是不够的。
电磁场理论在工程中常用来分析具有分布特性的高频应用问题。
通常在利用阻抗分析仪（HP-4291B）对片式电感进行的测量中，可通过夹具补偿和仪器校准等手段将测量精度提高到0.1nH左右，理论上足以保证电路设计所需的精度要求。
但不容忽视的问题是，此时的测量结果仅仅反映了匹配状态下（测量夹具设计为精确匹配）电感器件端电极界面之间的参数性能，对电感器件的内部电磁分布情况和外部电磁环境要求却未能反映出来。
相同测试参数的电感可能因内电极结构不同而存在完全不同的电磁分布状态，在高频条件下，片式电感的实际电路应用环境（近似匹配、密集贴装、PCB分布影响）与测试环境往往有差异，极易产生各种复杂的近场反射而发生实际响应参数（L、Q）的微量变化。
对RF电路中的低感值电感，这种影响是不容忽视的，我们把这种影响称之为“分布影响”。
高频电路（包括高速数字电路）设计中，基于电路性能、器件选择和电磁兼容等因素的考虑，通常是以网络散射分析（S参数）、信号完整性分析、电磁仿真分析、电路仿真分析等手段，来综合考量实际电路系统的工作性能。
针对片式电感器件的“分布影响”问题，一个可行的解决方案是对电感器件进行结构性电磁仿真并精确提取相应的SPICE电路模型参数，作为电路设计的依据，以此有效减小电感器件在高频设计应用中的误差影响。
国外（日本）主要元器件企业的片式电感产品技术参数大多包含有S参数，通常可用于精确的高频应用分析。
电路应用
在高频电路中比较常用的片式电感有光刻薄膜电感、片式绕线电感和叠层片式电感三种。
由于内电极的结构特点有明显不同，即使参数规格相同情况下，其电路响应却不尽相同。
实际电路应用中对电感器件的选择有一定规律和特点，在此可略作归纳如下：
阻抗匹配：
射频电路（RF）通常由高放（LNA）、本振（LO）、混频（MIX）、功放（PA）、滤波（BPF/LPF）等基本电路单元构成。
在特性阻抗各不相同的单元电路之间，高频信号需要低损耗耦合传输，阻抗匹配成为必不可少。
典型方案是利用电感与电容组合为“倒L”或“T”型匹配电路，对其中的片式电感，匹配性能的好坏很大程度是取决于电感量L的精确度，其次才是品质因素Q的高低。
在工作频率较高时，往往使用光刻薄膜电感来确保高精度的L。
其内电极集中于同一层面，磁场分布集中，能确保装贴后的器件参数变化不大。
谐振放大：
典型的高频放大电路通常采用谐振回路作为输出负载。
对其增益和信噪比等主要性能参数来说，片式电感的品质因素Q成为关键。
L的少许误差影响可由多种电路形式予以补偿和修正，因而多采用绕线片式电感和叠层片式电感，对工作频率下的Q值要求较高。
而薄膜片式电感无论是价格还是性能在此都不适合。
本地振荡：
本振电路（LO）必须由含振荡回路的放大电路构成，通常是以VCO－PLL的形式向RF电路提供精确的参考频率，因此本振信号的质量直接影响着电路系统的关键性能。
振荡回路中的电感必须具有极高的Q值和稳定度，以确保本振信号的纯净、稳定。
由于石英晶体具有相对较宽的阻抗动态补偿，此时对片式电感的L精度要求并不是首要指标，因此叠层片式电感和绕线片式电感多被用于VCO电路。
高频滤波：
低通滤波（LPF）常见于高频电路的供电去耦回路，有效抑制高次谐波在供电回路的传导，额定电流和可靠性是首要关注参数；
而带通滤波（BPF）则多用于高频信号的耦合，或同时兼有阻抗匹配的作用。
此时插入衰减要尽量小，L、Q是此时的重点参数。
综合比较，叠层片式电感最适合这种应用。
高质量PCB设计
193更新时间：
2006-11-27
本文为关于PCB图布线的部分经验总结，文中内容主要适用于高精度模拟系统或低频（<
50MHz）数字系统。
1.组件布置
组件布置合理是设计出优质的PCB图的基本前提。
关于组件布置的要求主要有安装、受力、受热、信号、美观六方面的要求。
1.1.安装
指在具体的应用场合下，为了将电路板顺利安装进机箱、外壳、插槽，不致发生空间干涉、短路等事故，并使指定接插件处于机箱或外壳上的指定位置而提出的一系列基本要求。
这里不再赘述。
1.2.受力
电路板应能承受安装和工作中所受的各种外力和震动。
为此电路板应具有合理的形状，板上的各种孔（螺钉孔、异型孔）的位置要合理安排。
一般孔与板边距离至少要大于孔的直径。
同时还要注意异型孔造成的板的最薄弱截面也应具有足够的抗弯强度。
板上直接"
伸"
出设备外壳的接插件尤其要合理固定，保证长期使用的可靠性。
1.3.受热
对于大功率的、发热严重的器件，除保证散热条件外，还要注意放置在适当的位置。
尤其在精密的模拟系统中，要格外注意这些器件产生的温度场对脆弱的前级放大电路的不利影响。
一般功率非常大的部分应单独做成一个模块，并与信号处理电路间采取一定的热隔离措施。
1.4.信号
信号的干扰PCB版图设计中所要考虑的最重要的因素。
几个最基本的方面是：
弱信号电路与强信号电路分开甚至隔离；
交流部分与直流部分分开；
高频部分与低频部分分开；
注意信号线的走向；
地线的布置；
适当的屏蔽、滤波等措施。
这些都是大量的论着反复强调过的，这里不再重复。
1.5.美观
不仅要考虑组件放置的整齐有序，更要考虑走线的优美流畅。
由于一般外行人有时更强调前者，以此来片面评价电路设计的优劣，为了产品的形象，在性能要求不苛刻时要优先考虑前者。
但是，在高性能的场合，如果不得不采用双面板，而且电路板也封装在里面，平时看不见，就应该优先强调走线的美观。
下一小节将会具体讨论布线的"
美学"
2.布线原则
下面详细介绍一些文献中不常见的抗干扰措施。
考虑到实际应用中，尤其是产品试制中，仍大量采用双面
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