【導(dǎo)讀】PCB 設(shè)計過程是由一系列工業(yè)設(shè)計步驟組成，是保證大批量電路板產(chǎn)品質(zhì)量、減少故障排查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。PCB 是工業(yè)電子產(chǎn)品設(shè)計的基礎(chǔ)。無論是小批量制作，還是大規(guī)模生產(chǎn)的消費電子，幾乎所有的設(shè)計技術(shù)中都包含有 PCB 設(shè)計。由于設(shè)計過程錯綜復(fù)雜，很多常見的錯誤會反復(fù)出現(xiàn)。下面羅列出在 PCB 設(shè)計中最常見到的五個設(shè)計問題以及相應(yīng)的對策。
01 管腳錯誤
串聯(lián)線性穩(wěn)壓電源比起開關(guān)電源更加便宜，但電能轉(zhuǎn)效率低。通常情況下，鑒于容易使用和物美價廉，很多工程師選擇使用線性穩(wěn)壓電源。但需要注意，雖然使用起來很方便，但它會消耗大量的電能，造成大量熱量擴散。與此形成對比的是開關(guān)電源設(shè)計復(fù)雜，但效率更高。然而需要大家注意的是，一些穩(wěn)壓電源的輸出管腳可能相互不兼容，所以在布線之前需要確認(rèn)芯片手冊中相關(guān)的管腳定義。
▲ 圖1.1 一種特殊管腳排列的線性穩(wěn)壓電源
02 布線錯誤
設(shè)計與布線之間的比較差異是造成 PCB 設(shè)計最后階段的主要錯誤。所以需要對一些事情進(jìn)行重復(fù)檢查，比如器件尺寸，過孔質(zhì)量，焊盤尺寸以及復(fù)查級別等。總之需要對照設(shè)計原理圖進(jìn)行重復(fù)確認(rèn)檢查。
▲ 圖2.1 線路檢查
03 腐蝕陷阱
當(dāng) PCB 引線之間的夾角過小（呈現(xiàn)銳角）的時候就可能形成腐蝕陷阱（Acid Trap）。這些銳角連線在電路板腐蝕階段可能殘存腐蝕液從而將該處的敷銅更多的去除，從而形成卡點或者陷阱。后期可能造成引線斷裂，形成線路開路。現(xiàn)代制作工藝由于使用了光感腐蝕溶液之后，這種腐蝕陷阱現(xiàn)象大大減少了。
▲ 圖3.1 連接角度呈現(xiàn)銳角的連線
04 立碑器件
在利用回流工藝焊接一些小型表貼器件的時候，器件會在焊錫的浸潤下形成單端翹起現(xiàn)象，俗稱“立碑”。這種現(xiàn)象通常會由不對稱的布線模式造成，使得器件焊盤上熱量擴散不均勻 。使用正確的 DFM 檢查可以有效緩解立碑現(xiàn)象的產(chǎn)生。
▲ 圖4.1 電路板回流焊接中的立碑現(xiàn)象
05 引線寬度
當(dāng) PCB 引線的電流超過 500mA 的時候，PCB 最先線徑就會顯得容量不足。通常的厚度和寬度，PCB表面的導(dǎo)線比起多層電路板內(nèi)部導(dǎo)線通過更多的電流，這是因為表面引線可以通過空氣流動進(jìn)行熱量擴散。線路寬度也與所在層的銅箔厚度有關(guān)系。大多數(shù) PCB 生產(chǎn)廠家允許你選擇 0.5 oz/sq.ft 到 2.5 oz/sq.ft 不同厚度的銅箔。
▲ 圖5.1 PCB 引線寬度
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