避免PCB設計的陷阱——給你支幾招
對于一個電子工程師來說，電路設計是一門基本的功夫。但是即使電路原理圖再完美，如果在轉化為PCB電路板的過程中，不對常見的問題和挑戰有所了解和防范，能整個系統仍然會大打折扣，嚴重時根本不能工作。為了避免工程設計的變更，提高效率、減少成本，那么今天筆者將就最容易出現問題的地方一一進行說明。最后將展示給大家DesignSpark PCB,在DesignSpark網站上能下載到該軟件，并且提供大量免費的資源庫，必將給你的PCB設計帶來非凡的體驗。
一、元件選擇與布局
每個元件的規格都不一樣,即使同一產品不同廠商生產的元件特性也可能不一樣,所以在設計時對于元器件的選擇,必須要與供應商聯系以了解元件的特性,并且知道這些特性對設計的影響。
在現今，選擇合適的內存對于電子產品設計來說也是件非常重要的事情，由于DRAM和Flash存儲器不斷的更新，PCB的設計者要想新的設計不受外界不斷變化的內存市場對其的影響是一個很大的挑戰。現在DDR3占領當前DRAM市場的85%-90%,但是在2014年預計DDR4將從12%上升至56%。所以設計者必須瞄緊內存市場，與制造商保持緊密的聯系。
元器件過熱燒毀
另外對于一些散熱量大的元器件必須進行必要的計算,他們的布局也需要特別考慮,大量的元器件在一起時能產生更多的熱量,從而引起阻焊層變形分離,甚至引燃整個板子。所以設計和布局工程師必須一起工作，保證元件有合適的布局。
布局時首先要考慮PCB尺寸大小。PCB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。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。
二 散熱系統
散熱系統的設計包括冷卻方法和散熱元器件選擇，以及對冷膨脹系數的考慮。目前PCB散熱采用的主要有通過PCB板本身散熱，加散熱器和導熱板等。
傳統PCB板設計中，由于板材多采用覆銅／環氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材，還有少量使用的紙基覆銅板材，這些材料電氣性能和加工性能良好，但是導熱性能很差。由于現在的設計中QFP、BGA等表面安裝元件大量使用，元器件產生的熱量大量地傳給PCB板，因此，解決散熱的最好方法是提高與發熱元件直接接觸的PCB自身的散熱能力，通過PCB板傳導出去或散發出去。
當PCB中有少數器件發熱量比較大時，可在發熱器件上加散熱器或導熱管，當溫度還不能降下來時，可采用帶風扇的散熱器。當發熱器件量較多時，可采用大的散熱罩，將散熱罩整體扣在元件面上，與每個元件接觸而散熱。對于用于視頻和動畫制作的專業計算機，甚至需要采用水冷的方式進行降溫。
三 濕敏等級MSL
MSL：Moisure Sensitive Level，即濕度敏感等級，在防潮包裝袋外的標簽上有說明，分為：1、2、2a、3、4、5、5a、6 八個等級。對濕度有特殊要求或包裝上有濕敏元件標記的元件必須進行有效的管理，以提供物料儲存和制造環境的溫濕度管制范圍，從而確保溫濕度敏感元器件性能的可靠性。在烘烤時，BGA、QFP、MEM、BIOS等要求真空包裝完善，耐高溫和不耐高溫的元器件分別在不同的溫度下烘烤，注意烘烤的時間。 PCB烘烤要求首先參照PCB包裝要求或客戶要求。烘烤后的濕敏元件與PCB在常溫下不可超過12H，未使用或未使用完在常溫下未超過12H的濕敏元件或PCB必須用真空包裝封好或放入干燥箱內存放。
四 可測性設計
PCB可測試性的關鍵技術包括：可測試性的度量、可測試性機制的設計與優化和測試信息的處理與故障診斷。PCB的可測試性設計實際上就是將某種能夠方便測試進行的可測試性方法引入到PCB中，提供獲取被測對象內部測試信息的信息通道。因此，合理有效地設計可測試性機制是成功地提高PCB可測試性水平的保障。高產品質量和可靠性，降低產品全壽命周期費用，要求可測試性設計技術能夠方便快捷地獲取測試時的反饋信息，能夠很容易地根據反饋信息做出故障診斷。在PCB設計中，要保證DFT等探測頭的探測位置和進入的路徑不會受到影響，
隨著電子產品的小型化，元器件的節距越來越小，安裝密度也會越來越大。可供測試的電路節點越來越少，因而對印制板組裝件的在線測試難度也越來越大，所以設計時應充分考慮印制板可測試性的電氣條件和物理、機械條件，采用適當的機械電子設備進行測試。
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來源：RS中國DesignSpark
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