PCB設(shè)計(jì)后期檢查的幾大要素分析

當(dāng)一塊PCB板完成了布局布線，又檢查連通性和間距都沒(méi)有報(bào)錯(cuò)的情況下，一塊PCB是不是就完成了呢？答案當(dāng)然是否定。很多初學(xué)者也包括一些有經(jīng)驗(yàn)的工程師，由于時(shí)間緊或者不耐煩亦或者過(guò)于自信，往往草草了事，忽略了后期檢查。結(jié)果出現(xiàn)了一些很基本的BUG，比如線寬不夠，元件標(biāo)號(hào)絲印壓在過(guò)孔上，插座靠得太近，信號(hào)出現(xiàn)環(huán)路等等。從而導(dǎo)致電氣問(wèn)題或者工藝問(wèn)題，嚴(yán)重的要重新打板，造成浪費(fèi)。所以，當(dāng)一塊PCB完成了布局布線之后，很重要的一個(gè)步驟就是后期檢查。
　　PCB的檢查有很多個(gè)細(xì)節(jié)的要素，本人列舉了一些自認(rèn)為最基本的并且最容易出錯(cuò)的要素，作為后期檢查。
　　1、元件封裝
　?。?）焊盤間距。如果是新的器件，要自己畫元件封裝，保證間距合適，焊盤間距直接影響到元件的焊接。
　?。?）過(guò)孔大?。ㄈ绻校?。對(duì)于插件式器件，過(guò)孔大小應(yīng)該保留足夠的余量，一般保留不小于0.2mm比較合適。
　?。?）輪廓絲印。器件的輪廓絲印最好比實(shí)際大小要大一點(diǎn)，保證器件可以順利安裝。
　　2、布局
　?。?）IC不宜靠近板邊。
　　（2）同一模塊電路的器件應(yīng)靠近擺放。比如去耦電容應(yīng)該靠近IC的電源腳，組成同一個(gè)功能電路的器件優(yōu)先擺放在一個(gè)區(qū)域，層次分明，保證功能的實(shí)現(xiàn)。
　　（3）根據(jù)實(shí)際安裝安排插座的位置。插座都是引線到其他模塊的，根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，為了安裝方便，一般采用就近原則，安排插座的位置，而且一般靠近板邊。
　　（4）注意插座方向。插座都是有方向的，方向反了，線材就要重新定做。對(duì)于平插的插座，插口方向應(yīng)該朝向板外。
　　（5）Keep Out區(qū)域不能有器件。
　　（6）干擾源要遠(yuǎn)離敏感電路。高速信號(hào)、高速時(shí)鐘或者大電流開(kāi)關(guān)信號(hào)都屬于干擾源，應(yīng)該遠(yuǎn)離敏感電路，比如復(fù)位電路，模擬電路?？梢杂娩伒貋?lái)隔開(kāi)它們。
　　3、布線
　　（1）線寬大小。線寬要結(jié)合工藝、載流量來(lái)選擇，最小線寬不能小于PCB廠家的最小線寬。同時(shí)保證承載電流能力，一般以1mm/A來(lái)選取合適線寬。
　?。?）差分信號(hào)線。對(duì)于USB、以太網(wǎng)等差分線，注意走線要等長(zhǎng)、平行、同平面，間距由阻抗決定。
　?。?）高速線注意回流路徑。高速線容易產(chǎn)生電磁輻射，如果走線路徑與回流路徑形成面積過(guò)大，就會(huì)形成一個(gè)單匝線圈向外輻射電磁干擾，如圖1.所以走線的時(shí)候要注意旁邊有回流路徑，多層板設(shè)置有電源層和地平面可以有效解決這個(gè)問(wèn)題。
　　（4）注意模擬信號(hào)線。模擬信號(hào)線應(yīng)該與數(shù)字信號(hào)隔開(kāi)，走線盡量避免從干擾源（如時(shí)鐘、DC-DC電源）旁邊走過(guò)，而且走線越短越好。
　　
　　圖1
　　4、EMC和信號(hào)完整性
　　（1）端接電阻。高速線或者頻率較高并且走線較長(zhǎng)的數(shù)字信號(hào)線最好在末端串入一個(gè)匹配電阻。
　?。?）輸入信號(hào)線并接小電容。從接口輸入的信號(hào)線，最好在靠近接口的地方并接皮法級(jí)小電容。電容大小根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度以及頻率決定，不能太大，否則影響信號(hào)完整性。對(duì)于低速的輸入信號(hào)，比如按鍵輸入，可以選用330pF的小電容，如圖2.
　?。?）驅(qū)動(dòng)能力。比如驅(qū)動(dòng)電流較大的開(kāi)關(guān)信號(hào)可以加三極管驅(qū)動(dòng)；對(duì)于扇出數(shù)較大的總線可以加緩沖器（如74LS224）驅(qū)動(dòng)。