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细节制胜-——PCB设计专家的忠告

      在PCB设计中,由于过程的复杂和设计本身对精密要求越来越高,工程师们往往会遭遇意想不到的问题,特别是对一些初学者来说,忽视一些细节因素的影响或者对一些设计细节的把握不够,都将影响设计结果的准确性和有效性。智联科技的PCB设计工程师就认为,对于设计者来说,细节是制胜的关键,能够时刻把握细节才能保证PCB设计成果的完美。在此,PCB设计专家为PCB设计者提供几点细节方面的技术指导。

  一、过孔焊盘铺铜方式的选择
  我们知道,PCB设计中,在对器件引脚的过孔焊盘铺铜时,可以选择直角辐条或者45度角辐条或者直铺。对于专业的设计者来说,应该怎样来进行选择呢?选择的时候又应该关注那些因素,注意那些细节呢?
  首先要考虑散热快慢的问题,散热不能太快,另外就要考虑过电流能力的问题。比如,大功率回路上的器件引脚就必须使用直铺的方式,因为这种方式使焊盘的过电流能力很强,导热性能也很强,对器件散热有好处。但是,由于焊盘散热太快而不容易挂锡,它又为电路板的焊接带来工艺难题,必须借助更大瓦数的烙铁和更高的焊接温度,从而降低了生产效率。
  相反的,直角辐条和45度角辐条方式虽然在过电流能力上与直铺方式稍逊一筹,但是它们会减少引脚与铜箔的接触面积,散热相对较慢,可以解决焊接工艺难题。
  所以,需要提醒设计者的是,在过孔焊盘铺铜的连接方式的选择上,要综合考虑器件功率问题和铺铜方式的散热能力问题,不能一味的追求美观而忽视器件与焊盘本身的细节问题。

  二、特殊元件位置的布局
  在PCB设计中,元器件布局是个主要环节,而这个环节中容易忽视的问题也不少。一般来说,器件布局需要综合考虑元器件特征、噪声问题、干扰问题以及PCB板本身参数等等。在确定特殊元件位置的布设时,更应该注意一些细节要求。
  在元器件布局时,要对器件特征进行分析与合理安排。除了易受干扰的器件不能接近外,输入和输出元件也应该尽量远离。带高电压的元器件也应该尽量放置在调试时不易被触及的地方。同时,为了防止放电引出意外短路,有较高电位差的元器件之间应该尽量加大距离。
  此外,设计者还要具备一些常识,有些元件是不宜放置在印制板上的,像一些体积大、重量重、发热量多或者一些机外调节的可调元件,可以装在整机的机箱底板上。这也意味着布局过程中应该考虑到整机的结构要求,而不能单以PCB板来论。

  三、杂物塞孔的解决
  杂物塞孔常常是设计者容易忽视的一个问题。钻孔过程中一些杂物的残留,如磨刷碎屑、火山灰等,会对孔金属化产生影响,因为他们可能使化学沉铜、电镀铜失去作用。特别是印制板精密要求越来越高的今天,孔径的减小使杂物的影响更加明显。
  要解决这一问题,同样需要设计者在细节上下工夫。首先,在钻孔时钻嘴和垫板的选择很重要,它需要考虑PCB板本身的叠层厚度来选择合适的工具,避免杂物的大量残留。其次,保持基板清洁,并且不重复使用垫板,减少杂物残留的机会。
  此外,有效的吸尘效果也是减少塞孔产生的一个重要因素。实践证明,采用独立的吸尘控制系统可以达到良好的吸尘效果,减少甚至杜绝杂物残留。