电子产品研发里的关键环节是PCB设计，其质量直接决定产品的性能以及稳定性。在实际的开发当中，工程师常常会碰到因设计不恰当而致使的信号干扰，还有电源噪声、生产困难……
电子产品研发里的关键环节是PCB设计，其质量直接决定产品的性能以及稳定性。在实际的开发当中，工程师常常会碰到因设计不恰当而致使的信号干扰，还有电源噪声、生产困难等问题。本文会围绕PCB设计之中最常见的高频痛点来展开，辅助大家迅速定位并且规避这些“坑”。
怎样避免PCB信号反射干扰
高速PCB设计里，信号反射是极为常见的信号完整性方面的问题，其根源在于走线特性阻抗存在不连续之状况或者出现阻抗不匹配的情形。当信号处于传输进程里碰到阻抗突变的点时，部分能量便会反射回到源端，进而致使过冲现象出现、产生振铃，甚至造成逻辑误判。解决此问题的核心要点是要确保走线阻抗处于受控状态，比如借助调整线宽以及介质厚度达成50欧姆或者90欧姆这种差分阻抗匹配。与此同时，在关键信号的末端增添匹配电阻以吸收多余的能量同样是有效的办法。对于时钟或者高速数据线而言，走线长度应当尽可能达至短的程度，并且要避免跨越分割参考平面。
电源地平面分割怎么做
能提供稳定电压的合理电源地平面设计，还可大大降低EMI风险。不少新手工程师惯常把地平面全然分割成模拟地与数字地，然而事实上这会破坏回流路径，致使高频信号绕道进而产生辐射。正确的做法是先评估电流大小以及噪声敏感度，对于低频部分能够采用单点接地，而高频部分务必确保地平面连续。要是必须分割不同电源区域，分割线宽度应把控在1至2mm，且在分割处下方禁止布设敏感信号线。另外，于电源入口的地方放置具备足够容量的去耦电容，并且要使其靠近芯片引脚，这属于抑制电源噪声的常规做法。
PCB布局如何考虑散热问题
伴随着功率器件集成度的提升，散热设计对产品寿命有着直接的影响，布局阶段首先得识别发热源，像是电源芯片、功率MOS管等，把它们放置在通风状况良好并且有利于安装散热器的位置，对于多层板而言，可以借助增加导热过孔把热量传导至内层铜皮或者底部散热铜块；在元件间距方面，发热器件周边应当预留充足空间以避免热堆积，相邻两层之间的发热元件最好是错开布局，与此同时，敏感模拟器件要远离热源，防止温漂对精度产生影响。要是PCB得经过回流焊，那还得考量元件热容的差异，防止因吸热不均衡致使焊接出现不良状况。
如何确保PCB可制造性高
即使设计堪称尽善尽美，倘若碰到工厂没办法进行生产或者良品率不够高的状况时，那项目同样会陷入到艰难的处境之中。对于可制造性设计而言，重点需要去留意留心焊盘的尺寸大小事宜、间距方面的情况以及工艺边的设计工作。比如说，阻焊开窗的尺寸应当要比焊盘的单边大出0.1mm往上才行，目的是防止绿油跑到焊盘上去；BGA扇出过孔绝对不可以太过靠近焊盘，不然的话很容易导致焊盘出现脱落的现象。除此之外，在拼板的时候V – cut线应该躲开元件所在的区域，Mark点必须放置在板边对角那块位置，并且其周围1mm的范围以内是不能有铜存在的。针对插件元件而言，孔环尺寸需要达成钻孔偏移容差的要求，孔径跟引脚直径的比例一般是控制在0.3mm至0.5mm这个范围之内。
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