你以为设计完就万事大吉了?
其实,决定一块PCB品质的,往往不是那些显而易见的大结构,而是那些容易忽略的小细节。
今天这篇文章,逐条给你揭秘PCB设计中最容易“埋雷”的细节问题,配图讲解,案例直观,强烈建议收藏!
01. 高低压信号区域必须隔离!
在开关电源等高压板中,高压大电流信号必须与低电压小电流的弱电信号完全分隔开!
否则高频噪声易干扰模拟/逻辑信号,严重时会影响系统稳定性或烧毁芯片。
图1:高低压信号分隔设计图
02. 晶振别离芯片太远!
在高频数字电路中,晶体振荡器必须靠近主控芯片放置,否则信号会因为传输路径长而衰减或失真,导致主控接收频率不稳,数字系统无法同步运行。
图2:晶振布线位置推荐图
03. 模块布局推荐对称式+复用!
对于结构相同的模块电路,建议采用对称式布局,搭配PCB设计工具中的模块复用功能,快速布线更整洁,且便于后期调试与维护。
图3:对称模块布局图
04. 元件布局要利于调试和维修
放置元器件时,要为探针/夹具/工具预留空间。小器件附近不要紧贴大器件;需要调试的地方别被堵死!
图4:合理调试空间布置图
05. 去耦电容要紧贴IC电源脚!
去耦电容必须靠近电源引脚摆放,且其连接回路要尽可能短,这样才能最大限度滤除电源噪声,保护数字电路的稳定运行。
图5:电源管脚附近的去耦电容布局图
06. 高速线走线别跨分割!
所谓“跨分割”,即高速信号在PCB中穿越了两个不同的参考平面,这会造成信号参考面不连续,极易引起EMI、反射、串扰。
图6:跨分割产生的电磁干扰示意图
07. 焊盘出线方式决定焊接品质!
0402电阻如果采用对角线出线+阻焊偏差,在焊接时极易因张力不均发生旋转不良。
图7:错误出线导致旋转问题图
采用长轴对称的扇出走线可以有效减小不良旋转;若使用短轴对称扇出,还可降低贴装漂移。
图8:推荐的对称扇出方式图
08. 相同网络也不能“直链”!
相邻焊盘即使属于同一网络,也必须通过焊盘连接,不能直接用导线相连,否则手工焊接时极易形成连焊。
图9:正确的连接方式对比图
09. 差分对布线:等长优先于等间距!
差分信号最重要的是线长匹配,其次才是保持等间距。
不等长=信号相位失配,EMI难以控制!
图10:差分对内等长处理细节图
10. 高频信号包地处理不可省略!
时钟、DDR等高速信号线必须包地或留足3W间距,否则会大面积泄漏干扰,影响系统EMC性能。
图11:高频信号包地与间距示意图
11. 打孔布线注意避免参考层割裂!
打孔过密或随意,会造成参考平面割裂,信号回流路径延长,易引发反射及传输不稳定。
建议孔与孔之间至少留1线宽间距。
图12:参考层完整性破坏示意图
12. 金手指区域必须完整开窗!
金手指区域若不上绿油,将因长期插拔造成绿油脱落,影响金属接触质量。设计时必须绘制完整开窗区域!
图13:金手指开窗设计示意图
13. 封装不对称易立碑!
回流焊时,如果封装两端焊盘不对称或尺寸差异大,焊锡受力不均会导致器件“立起来”,即发生“立碑”现象。
图14:焊盘不对称引发立碑现象图解
写在最后:
真正的PCB高手,不仅仅是画线速度快,更在于每一个细节的把控。
这些看似不起眼的设计细节,决定着产品的良率、性能甚至能否批量出货!
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