原创 印制电路板的热设计原则、抗振设计原则和可测试性设计原则

《印制电路板》笔记

印制电路板的设计原则

一、印制电路板的抗干扰设计原则（见上篇）

二、印制电路板的热设计原则

1、温度敏感的元器件（电解电容等）应该尽量远离热源。

对于温度高于30^oC的热源，一般要求：

在风冷条件下，敏感元器件离热源距离不小于2.5mm；

在自然冷条件下，离热源距离不小于4mm。

2、风扇不同大小的进风口和楚风口将引起气流阻力的很大变化（风扇的入口越大越好）。

3、对于可能存在散热问题的元器件和集成电路芯片等来说，应尽量保留足够的放置改善方案的空间，目的是为了放置金属散热片和风扇等。

4、对于能够产生高热量的元器件和集成电路芯片等来说，应把它们放在出风口或者利于对流的位置。

5、对于散热通风设计中的大开孔来说，一般可以采用大的长条孔来代替小圆孔或者网格，降低通风阻力和噪声。

6、在进行印制电路板的布局过程中，各个元器件之间、集成电路芯片之间或者元器件与芯片之间应该尽可能地保留空间，目的是利于通风和散热。

7、对于发热量大的集成电路芯片来说，一般尽量将他们放置在主机板上，目的是为了避免底壳过热。如果将他们放置在主机板下，那么需要在芯片与底壳之间保留一定的空间，这样可以充分利用气体流动散热或者放置改善方案的空间。

8、对于印制电路板中的较高元器件来说，设计人员应该考虑将他们放置在通风口，但是一定要注意不要阻挡风路。

9、为了保证印制电路板中的透锡良好，对于大面积铜箔上的元器件焊盘，要求采用隔热带与焊盘相连；而对于需要通过5A以上大电流的焊盘，不能采用隔热焊盘。

10、为了避免元器件回流焊接后出现偏位或者立碑等现象，对于0805或者0805以下封装的元器件两端，焊盘应该保证散热对称性，焊盘与印制导线的连接部分的宽度一般不应该超过0.3mm

11、对于印制电路板中热量较大的元器件或者集成电路芯片以及散热元件等，应尽量将它们靠近印制电路板的边缘，以降低热阻。

12、在规则容许之下，风扇等散热部件与需要进行散热的元器件之间的接触压力应尽可能大，同时确认两个接触面之间完全接触。

13、风扇入风口的形状和大小以及舌部和渐开线的设计一定要仔细，另外风扇入风口外应保留3~5mm之间没有任何阻碍。

14、对于采用热管的散热解决方案来说，应尽量加大和热管接触的相应面积，以利于发热元器件和集成电路芯片等的热传导。

15、空间的紊流一般会产生对电路性能产生重要影响的高频噪声，应避免其产生。

二、印制电路板的抗振设计原则

1、前期要充分进行预防振动现象的设计

2、降低振源、隔振、减振

3、尽量采用SMT封装，安装高度控制在7~9mm

4、对于振动敏感的元器件、集成电路芯片或者接插件应安装在受振动影响较小区域。

5、对于接插件，一定要安装牢固。

6、对于离散元器件，尽量缩短引线长度，注意贴面焊接。

7、改变板子尺寸大小、元器件和集成电路芯片的安装形式和布局，合理分配。

三、印制电路板的可测试性设计原则

1、由板子的具体电路和功能，可以选择板上的各个部分电路是否需要采用相应的测试点。

2、应该有2或者2个以上的定位孔。

3、定位孔的尺寸要求直径在3~5mm之间，另外位置一般不对称。

4、测试点的位置应该在相应的焊接面上

5、每根测试针最大可以承受2A的电流。

6、每5个集成电路芯片提供一个地下测试点

7、对于表面贴装元器件，不能将他们的焊盘作为相应的测试点

8、对于元器件、集成电路芯片或者接插件，需要进行测试的引脚间距应该是2.54mm的倍数。

9、用来进行测试的印制电路板应该包括符合规范的工艺边。对于板的长度或者宽度大于20cm的应该留有符合规范的压低杠点。

10、测试点的形状和大小，一般选择方形或者圆形焊盘，尺寸不小于1mm*1mm

11、测试点应该锁定，另外应具有一定标注。

12、测试的间距应该大于2.54mm，测试点与焊接面上的元器件的间距应该大于2.54mm。

13、测试点到定位孔的距离应该大于0.5mm，测试点到板边缘距离应大于3.175mm。

14、低压测试点和高压测试点之间的间距应该符合安全规范要求。

15、测试点的密度不能大于4~5个/cm^2，尽量分布均匀。

16、将测试点引到接插件或者连接电缆上来测试。

17、焊接面的元器件高度一般不能超过3.81mm

18、测试点不能被其他焊盘或者胶等覆盖，保证探针的接触可靠性。