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電路圖完美轉(zhuǎn)化成PCB板,4大注意事項(xiàng)不可少
發(fā)布時(shí)間:2015-07-13 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】在PCB板設(shè)計(jì)中,對(duì)工程師而言,電路設(shè)計(jì)是最基本的。但是很多工程師往往在復(fù)雜困難的PCB板設(shè)計(jì)時(shí)謹(jǐn)慎仔細(xì),在基礎(chǔ)的PCB板設(shè)計(jì)時(shí)卻忽略一些要注意的地方,而導(dǎo)致錯(cuò)誤出現(xiàn)??赡苁购芡昝赖碾娐穲D在轉(zhuǎn)化成PCB板時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題或者是徹底壞掉。
所以,為了幫助工程師在PCB板設(shè)計(jì)中減少設(shè)計(jì)更改,提升工作效率,在此提出幾個(gè)在PCB板設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意的方面。
PCB板設(shè)計(jì)中的散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在PCB板設(shè)計(jì)中,散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括冷卻方法和散熱元器件選擇,以及對(duì)冷膨脹系數(shù)的考慮?,F(xiàn)在PCB板散熱的方式常用的有:通過(guò)PCB板本身散熱,給PCB板加散熱器和導(dǎo)熱板等。
在傳統(tǒng)PCB板設(shè)計(jì)中,由于板材多采用覆銅/環(huán)氧玻璃布基材或酚醛樹(shù)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(dǎo)熱性能很差。由于現(xiàn)在的PCB板設(shè)計(jì)中QFP、BGA等表面安裝元件大量使用,元器件產(chǎn)生的熱量大量地傳給PCB板,因此,解決散熱的最有效方式是提升與發(fā)熱元件直接接觸的PCB板自身的散熱能力,通過(guò)PCB板傳導(dǎo)出去或散發(fā)出去。
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圖一:PCB板設(shè)計(jì)_散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)
當(dāng)PCB板上有少數(shù)器件發(fā)熱量較大時(shí),可在PCB板的發(fā)熱器件上加散熱器或?qū)峁?;?dāng)溫度還不能降下來(lái)時(shí),可采用帶風(fēng)扇的散熱器。當(dāng)PCB板上發(fā)熱器件量較多時(shí),可采用大的散熱罩,將散熱罩整體扣在元器件面上,讓其與PCB板上的每個(gè)元器件接觸而散熱。對(duì)用于視頻和動(dòng)畫(huà)制作的專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī),甚至需要采用水冷的方式進(jìn)行降溫。
PCB板設(shè)計(jì)中的元器件選擇與布局
在PCB板設(shè)計(jì)時(shí),無(wú)疑要面臨元器件的選擇。每個(gè)元器件的規(guī)格都不一樣,即使同一產(chǎn)品不同廠商生產(chǎn)的元器件特性也可能不一樣,所以在PCB板設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于元器件的選擇,必須要與供應(yīng)商聯(lián)系知道元器件的特性,并且了解這些特性對(duì)PCB板設(shè)計(jì)的影響。
目前,選擇合適的內(nèi)存對(duì)于PCB板設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)也是很重要的一點(diǎn),由于DRAM和Flash存儲(chǔ)器不斷的更新,PCB板設(shè)計(jì)者要想新的設(shè)計(jì)不受內(nèi)存市場(chǎng)的影響是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。所以PCB板設(shè)計(jì)者必須瞄緊內(nèi)存市場(chǎng),與制造商保持緊密的聯(lián)系。
圖二:PCB板設(shè)計(jì)_元器件過(guò)熱燒毀
此外對(duì)于一些散熱量大的元器件必須進(jìn)行必要的計(jì)算,它們的布局也需要特別考慮,大量的元器件在一起時(shí)能產(chǎn)生更多的熱量,從而引起阻焊層變形分離,甚至引燃整個(gè)PCB板子。所以PCB板的設(shè)計(jì)和布局工程師必須一起工作,保證元器件有適合的布局。
布局時(shí)首先要考慮PCB板的尺寸大小。PCB板尺寸過(guò)大時(shí),印制線條長(zhǎng),阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;PCB板過(guò)小時(shí),則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。在確定PCB板尺寸后,再確定特殊元器件的位置。最后,根據(jù)電路的功能單元,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。
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PCB板設(shè)計(jì)中的可測(cè)性設(shè)計(jì)
PCB板的可測(cè)試性的關(guān)鍵技術(shù)包括:可測(cè)試性的度量、可測(cè)試性機(jī)制的設(shè)計(jì)與優(yōu)化和測(cè)試信息的處理與故障診斷。PCB板的可測(cè)試性設(shè)計(jì)實(shí)際上就是將某種能夠方便測(cè)試進(jìn)行的可測(cè)試性方法引入到PCB板中
,提供獲取被測(cè)對(duì)象內(nèi)部測(cè)試信息的信息通道。因此,合理有效地設(shè)計(jì)可測(cè)試性機(jī)制是成功地提高PCB板可測(cè)試性水平的保障。提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性,降低產(chǎn)品全壽命周期費(fèi)用,要求可測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)能夠方便快捷地獲取PCB板測(cè)試時(shí)的反饋信息,能夠很容易地根據(jù)反饋信息做出故障診斷。在PCB板設(shè)計(jì)中,要保證DFT等探測(cè)頭的探測(cè)位置和進(jìn)入的路徑不會(huì)受到影響。
隨著電子產(chǎn)品的小型化,元器件的節(jié)距越來(lái)越小,安裝密度也會(huì)越來(lái)越大??晒y(cè)試的電路節(jié)點(diǎn)越來(lái)越少,因而對(duì)印制板組裝件的在線測(cè)試難度也越來(lái)越大,所以在PCB板設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮印制板可測(cè)試性的電氣條件和物理、機(jī)械條件,采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械電子設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。
圖三:PCB板設(shè)計(jì)_可測(cè)性設(shè)計(jì)
PCB板設(shè)計(jì)中的濕敏等級(jí)MSL
圖四:PCB板設(shè)計(jì)_濕敏等級(jí)
MSL:Moisure Sensitive Level,即濕度敏感等級(jí),在防潮包裝袋外的標(biāo)簽上有說(shuō)明,分為:1、2、2a、3、4、5、5a、6 八個(gè)等級(jí)。對(duì)濕度有特殊要求或包裝上有濕敏元件標(biāo)記的元器件必須進(jìn)行有效的管理,以提供物料儲(chǔ)存和制造環(huán)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(shí),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(shí)間。PCB板烘烤要求首先參照PCB板包裝要求或客戶要求。烘烤后的濕敏元器件與PCB板在常溫下不可超過(guò)12H,未使用或未使用完在常溫下未超過(guò)12H的濕敏元器件或PCB板必須用真空包裝封好或放入干燥箱內(nèi)存放。
以上四個(gè)在PCB板設(shè)計(jì)時(shí)要注意的地方,希望對(duì)在PCB板設(shè)計(jì)中奮斗的工程師們有所幫助。
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