电路板设计是电子产品的关键环节。它基于电路原理,运用专业设计软件,将各种电子元件的布局、线路连接等进行规划与绘制,确定电路板的层数、尺寸和形状。通过合理的布线设计,让电流能够在各个元件间有序传输,保障电子产品的稳定运行。其广泛应用于通信、医疗、航空航天等诸多领域,是推动电子产品功能实现与性能提升的核心步骤。
本文将分享一些具体的PCB设计指南
解决热量问题
你是否曾因热量问题而导致电路性能的降低甚至电路板损坏?由于没有考虑散热,出现过很多问题困扰许多设计者。这里有一些指导要记住,以帮助解决散热问题:
1)识别麻烦的元件——第一步是开始考虑哪些元件会耗散电路板上的最多热量。这可以通过首先在元件的数据表中找到“热阻”等级,然后按照建议的指导方针来转移产生的热量来实现。当然,可以添加散热器和冷却风扇以保持元件温度下降,并且还要记住使关键元件远离任何高热源。
2)添加热风焊盘——添加热风焊盘对于生产可制造的电路板非常有用,它们对于高铜含量元件和多层电路板上的波峰焊接应用至关重要。由于难以保持工艺温度,因此始终建议在通孔元件上使用热风焊盘,以便通过减慢元件管脚处的散热速率,使焊接过程尽可能简单。
作为一般准则,始终对连接到地平面或电源平面的任何通孔或过孔使用热风焊盘方式连接。除了热风焊盘外,你还可以在焊盘连接线的位置添加泪滴,以提供额外的铜箔/金属支撑。这将有助于减少机械应力和热应力。
典型的热风焊盘连接方式
热风焊盘科普
许多工厂内负责制程(Process)或是 SMT 技术的工程师经常会碰到电路板元件发生空焊(solder empty)、假焊(de-wetting)或冷焊(cold solder)等等这类焊不上锡(non-wetting)的不良问题,不论制程条件怎么改或是回流焊的炉温再怎么调,就是有一定焊不上锡的比率。这究竟是怎么回事?
撇开元件及电路板氧化的问题,究其根因后发现有很大部分这类的焊接不良其实都来自于电路板的布线(layout)设计缺失,而最常见的就是在元件的某几个焊脚上连接到了大面积的铜皮,造成这些元件焊脚经过回流焊后发生焊接不良,有些手焊元件也可能因为相似情形而造成假焊或包焊的问题,有些甚至因为加热过久而把元件给焊坏掉。
一般 PCB 在电路设计时经常需要铺设大面积的铜箔来当作电源(Vcc、Vdd 或 Vss)与接地(GND,Ground)之用。这些大面积的铜箔一般会直接连接到一些控制电路(IC)及电子元件的管脚。

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