如何加強(qiáng)PCB可靠性設(shè)計(jì)（二）

高都電子(1)中向大家分享講述了地線(xiàn)設(shè)計(jì)、電磁兼容設(shè)計(jì)和中可靠性設(shè)計(jì)方法。今天，我將和大家分享談?wù)勅ヱ铍娙萜鞯呐渲?，印制造的電路板的尺寸和器件的排列，以及中熱設(shè)計(jì)的可靠性設(shè)計(jì)
一、去耦電容器配置
在DC  中供電電路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲。例如，在數(shù)字電路中，中，當(dāng)電路從一種狀態(tài)改變到另一種狀態(tài)時(shí)，電力線(xiàn)上將產(chǎn)生大的峰值電流，形成瞬態(tài)噪聲電壓。配置去耦電容可以抑制負(fù)載變化引起的噪聲，這是印制造的電路板可靠性設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)做法。配置原則如下：
(1)電源輸入端跨接一個(gè)10 ~ 100uF的電解電容。如果印產(chǎn)的電路板位置允許，100 UF以上的電解電容抗干擾效果會(huì)更好。
(2)為每個(gè)集成電路芯片配置一個(gè)0.01uF的陶瓷電容。如果印制造的電路板空間太小，無(wú)法安裝，每4 ~ 10個(gè)芯片可以安裝1 ~ 10uf的鉭電解電容器。該器件的高頻阻抗很小，在500千赫~ 20兆赫范圍內(nèi)阻抗小于1，漏電流很小(低于0.5瓦)。
(3)對(duì)于噪聲能力弱、關(guān)斷時(shí)電流變化大的器件以及只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)器件，去耦電容應(yīng)直接連接在芯片的電源線(xiàn)(Vcc)和地線(xiàn)(GND)之間。
(4)去耦的引線(xiàn)電容器不宜過(guò)長(zhǎng)，特別是高頻旁路電容器不宜帶引線(xiàn)
第二，印制造的電路板的尺寸和器件的排列
印制造的電路板尺寸應(yīng)適合中，過(guò)大時(shí)，印制造的電路板較長(zhǎng)，阻抗增大，不僅降低了抗噪聲能力，而且成本高；如果太小，散熱不好，容易受到相鄰線(xiàn)路的干擾。
與其他邏輯電路一樣，相互關(guān)聯(lián)的器件應(yīng)盡可能靠近放置，以獲得更好的抗噪聲效果。如圖2。時(shí)鐘發(fā)生器、晶振和中央處理器的時(shí)鐘輸入端容易產(chǎn)生噪聲，因此它們應(yīng)該相互靠近。易產(chǎn)生噪聲的器件、低電流電路、高電流電路等。應(yīng)該盡可能遠(yuǎn)離邏輯電路。如果可能，制造另一個(gè)電路板是非常重要的。
第三，熱設(shè)計(jì)
從散熱的角度來(lái)看，印制版最好垂直安裝，版材之間的距離不應(yīng)小于2厘米，印制版中設(shè)備的布置應(yīng)遵循一定的規(guī)則：
(1)對(duì)于由自然對(duì)流空氣冷卻的設(shè)備，最好以縱向方式布置集成電路(或其他設(shè)備)，如如圖3所示；對(duì)于采用強(qiáng)制風(fēng)冷的設(shè)備，最好水平布置集成電路(或其他設(shè)備)，如如圖4所示。
(2)同一印板上的設(shè)備應(yīng)盡可能根據(jù)其發(fā)熱量和散熱程度進(jìn)行布置。發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容器等)。)應(yīng)放置在冷卻氣流的上游(入口),而熱值大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等。)應(yīng)放置在冷卻氣流的下游。
(3)在水平方向上，大功率器件盡可能靠近印板的邊緣布置，以縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡可能靠近印板的頂部，以減少這些器件在工作時(shí)對(duì)其他器件溫度的影響。
(4)對(duì)溫度敏感的設(shè)備應(yīng)放置在最低溫度區(qū)域(如設(shè)備底部)。切勿將其直接放在加熱裝置上方。多個(gè)設(shè)備應(yīng)在水平面上交錯(cuò)排列。
(5)設(shè)備中印產(chǎn)板材的散熱主要依靠氣流，因此在設(shè)計(jì)時(shí)有必要研究氣流路徑，合理配置印產(chǎn)的設(shè)備或板材。當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)，它總是傾向于在低阻力的地方流動(dòng)，所以在印制造的電路板上布置器件時(shí)，必須避免在某一區(qū)域留下大的空間。在中配置多個(gè)印-made電路板時(shí)，也應(yīng)注意同樣的問(wèn)題
大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，采用合理的器件布置可以有效降低印-made電路的溫升，從而顯著降低器件和設(shè)備的故障率。
以上只是印制造電路板可靠性設(shè)計(jì)的一些一般原則。印制造電路板的可靠性與具體電路密切相關(guān)。為了最大限度地保證印制造的的可靠性，在設(shè)計(jì)中時(shí)沒(méi)有必要根據(jù)具體的電路進(jìn)行處理