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目前，印刷电路板仍然是用于各种电子设备和系统的电子设备的主要组装方式。实践证明，即使电路原理图设计正确，印刷电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印刷电路板的两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，并在传输线的末端形成反射噪声。因此，在设计印刷电路板时，我们应该注意正确的方法。

一、 接地线设计：

• 在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如果接地和屏蔽能够正确结合，大多数干扰问题都可以得到解决。电子设备中的接地线结构一般包括系统接地、外壳接地（屏蔽接地）、数字接地（逻辑接地）和模拟接地。接地线设计应注意以下几点：1。正确选择单点接地和多点接地

在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，其接线和元件之间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰的影响较大，因此应采用单点接地。当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变大。此时，应尽可能降低地线阻抗，并采用最近的多点接地。当工作频率为1~10MHz时，如果采用单点接地，地线的长度不得超过波长的1/20，否则应采用多点接地方法。

• 将数字电路与模拟电路分开

电路板上既有高速逻辑电路，也有线性电路，因此应尽可能分开，两者的地线不应混用，应分别连接到电源端子的地线上。应尽可能增加线性电路的接地面积。3.接地线应尽可能加厚

如果接地线很细，接地电位会随着电流的变化而变化，导致电子设备的定时信号电平不稳定，抗噪声性能差。因此，接地线应尽可能加厚，使其能够通过印刷电路板上三个位置的允许电流。如果可能的话，接地线的宽度应大于3mm。

• 将接地线制成闭环

在设计仅由数字电路组成的印刷电路板的接地线系统时，将接地线制成闭环可以明显提高抗噪声能力。原因是：印刷电路板上有很多集成电路元件，特别是当有消耗大量功率的元件时，由于接地线厚度的限制，接地结上会产生较大的电位差，导致抗噪声能力下降。如果接地结构为回路，则电位差将减小，电子设备的抗噪声能力将得到提高。

二、 EMC设计：

EMC是指电子设备在各种电磁环境中协调有效工作的能力。EMC设计的目的是使电子设备能够抑制各种外部干扰，使电子设备在特定的电磁环境中正常工作，减少电子设备对其他电子设备的电磁干扰。

• 选择合理的线宽

由于瞬态电流对印刷线路的冲击干扰主要是由印刷线路的电感引起的，因此应尽量减少印刷线路的电感器。印刷导线的电感与其长度成正比，与宽度成反比，因此短而精确的导线有利于抑制干扰。时钟引线、行驱动器或总线驱动器的信号线通常携带较大的瞬态电流，印刷线应尽可能短。对于分立元件电路，当印刷线宽度约为1.5mm时，可以完全满足要求；对于集成电路，

• 使用正确的布线策略

使用等布线可以降低导体电感，但导体之间的互感和分布电容会增加。如果布局允许，最好使用形状良好的网状布线结构。具体方法是将印刷板的一侧水平布线，另一侧纵向布线，然后在十字孔处与金属孔连接。

为了抑制印刷电路板导线之间的串扰，在布线设计时应尽量避免长距离等布线，并尽可能拉开导线之间的距离。信号线应尽量避免与地线和电源线交叉。在一些对干扰非常敏感的信号线之间设置接地印刷线，可以有效抑制串扰。

为了避免高频信号通过印刷线路时产生的电磁辐射，在布线印刷电路板时还应注意以下几点：● 尽量减少印刷线的不连续性，例如，线宽不应突然变化，线角应大于90度，禁止圆形布线。

三、 抑制反射干扰：

为了抑制印刷线路末端的反射干扰，除特殊需要外，应尽可能缩短印刷线路的长度，并使用低速电路。如有必要，可以添加端子匹配，即可以在传输线的末端添加一个具有相同电阻值的匹配电阻器，以接地和电源。根据经验，对于一般的快速TTL电路，当印刷线长度超过10cm时，应采取端子匹配措施。匹配电阻的电阻值应根据集成电路的输出驱动电流和吸收电流的最大值来确定。

四、 去耦电容器配置：

在直流电源电路中，负载的变化会导致电源噪声。例如，在数字电路中，当电路从一种状态转换到另一种状态时，电源线上会产生大的尖峰电流，形成瞬态噪声电压。去耦电容器的配置可以抑制负载变化产生的噪声。这是印刷电路板可靠性设计的一种传统方法。配置原则如下：

• 电源输入端连接10~100uF的电解电容器。如果印刷电路板的位置允许，100uF以上的电解电容器的抗干扰效果会更好。
• 为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容器。如果印刷电路板的空间太小而无法安装，可以为每4~10个芯片配置1~10uF的钽电解电容器。该设备的高频阻抗非常小。阻抗在500kHz~20MHz范围内小于12，漏电流很小（低于0.5uA）。
• 对于噪声容量弱、关断时电流变化大的设备，以及ROM和RAM等存储设备，去耦电容器应直接连接在芯片的电源线（Vcc）和地线（GND）之间。
• 去耦电容器引线不宜过长，特别是高频旁路电容器引线。

印刷电路板的尺寸和组件的配置

印刷电路板的尺寸应适中。如果太大，印刷线会变长，阻抗会增加，这不仅会降低抗噪性，还会增加成本；如果太小，散热性差，容易受到相邻线路的干扰。

在器件布局方面，与其他逻辑电路一样，相互关联的器件应尽可能靠近放置，以获得更好的抗噪声效果。时间发生器、晶体振荡器和CPU的时钟输入容易产生噪声，因此它们应该彼此靠近。非常重要的是，容易产生噪声的设备、小电流电路、大电流电路等应尽可能远离逻辑电路。如果可能，电路板应单独制造。5、热工设计

五、 热设计：

从便于散热的角度来看，最好垂直安装印刷电路板。电路板之间的距离一般不应小于2cm，印刷电路板上器件的排列应遵循一定的规则

• 对于采用自由对流空气冷却的设备，最好将集成电路（或其他器件）纵向排列；对于强制风冷的设备，最好将集成电路（或其他设备）水平排列：
• 同一印刷板上的组件应根据其热值和散热程度尽可能分区排列。低热值或耐热性差的元件（如小信号晶体管、小型集成电路、电解电容器等）应放置在冷却气流的顶部（入口），高热值或耐热性能好的元件（例如功率晶体管、大型集成电路等）应放在冷却气流的底部。
• 在水平方向上，大功率器件应尽可能靠近印刷板边缘布置，以缩短传热路径；在垂直方向上，大功率器件应尽可能靠近印刷电路板的顶部布置，以减少这些器件在运行过程中对其他器件温度的影响。
• 对温度敏感的设备应放置在温度最低的区域（如设备底部）。切勿将其直接放置在加热装置上方。多个设备应在水平面上交错放置。
• 设备中印刷电路板的散热主要取决于气流，因此设计时应研究气流路径，合理配置设备或印刷电路板。当空气流动时，它总是倾向于在阻力较小的地方流动。因此，在PCB上配置组件时，需要避免在某个区域留下较大的空间。整台机器中多块印刷电路板的配置也应注意同样的问题。

大量实践经验表明，通过合理的器件布置，可以有效降低印刷电路的温升，从而显著降低器件和设备的故障率。

以上只是印刷电路板可靠性设计的一些一般原则。印刷电路板的可靠性与特定电路密切相关。为了最大限度地保证印刷电路板的可靠性，在设计中不需要处理具体的电路。