電路板設計要考慮哪一些基本的

電路板有PCB、FPC的單面、雙面和多層板等許多種類，不同種類的線路板有各自的特點，具體設計要求都不一樣，但是在設計中有一些共同的通用要求，在設計任何類型的電路板時都必須考慮這些通用要求。主要有以下幾個方面：

1.1 確定電路板的性能等級

電子整機一樣根據(jù)產(chǎn)品的使用目的不同，其性能根據(jù)對產(chǎn)品工作可靠性和性能要求的不同，分為不同的性能等級。在設計電路板時，設計者首先應了解所設計的線路板 屬于哪一性能等級，因為不同的等級有不同的復雜性和不同的性能與可靠性要求，不同等級的產(chǎn)品驗收的要求與檢驗的頻數(shù)都不同，因而產(chǎn)品的造價與成本也不同。在確定了板的性能等級后，應體現(xiàn)在設計文件中，可按電路需要和規(guī)定的要求，考慮詳細的各項參數(shù)設計。在簽訂電路板采購合同時，應明確說明產(chǎn)品的等級，等級不同所用的基材可能不同，等級越高其產(chǎn)品性能要求越高，生產(chǎn)成本和產(chǎn)品的價格也高。按國際上先進的標準規(guī)定，通常將電路板按使用范圍分為三個性能等級：

1級-普通電子產(chǎn)品：包括消費性電子產(chǎn)品（如收音機、一般的電視機、電子玩具等）、某些計算機及其外圍設備等民用電子產(chǎn)品用的板。

2級-專用服務電子產(chǎn)品：包括通訊設備、復雜的高級商用機器和儀器、某些工業(yè)自動化電子設備以及對工作時發(fā)生中斷要求不嚴格的軍用電子設備等用的板。這些產(chǎn)品要求高性能、長壽命，希望在使用時能夠不間斷地工作，但這不是必須嚴格的要求。

3級-高可靠性電子產(chǎn)品：包括對連續(xù)工作性能和所要求的性能非常嚴格的商用或軍用電子設備和產(chǎn)品，這些設備工作時不允許出現(xiàn)停機，并且需要隨時都能正常工作。如維持生命的保障系統(tǒng)，航空、航天飛行控制系統(tǒng)以及精密武器系統(tǒng)用的電路板，都需要具有高性能和高可靠性。

不同級別產(chǎn)品印刷的驗收要求，可按照產(chǎn)品的等級和執(zhí)行的標準進行驗收。

1.2 設計的基本原則

電路板的設計決定電路板的固有特性，在一定程度上也決定了電路板的制造、安裝和維修的難易程度，同時也影響電路板的可靠性和成本。盡管PCB的種類繁多，但是在設計時總有一些共同要考慮的問題，這就是設計的通用原則。所以在設計時應遵循以下通用的基本原則，綜合考慮電路設計要求、電路板制造和電子裝聯(lián)等工藝要求的各項要素，才能取得較好的設計效果。

（1）電氣連接的準確性：

電路板圖上導電圖形的導線連接關系，應與電原理圖和邏輯圖相一致，如果因機械、電氣性能要求不宜在板上布線時，應在電路板裝配圖上注明連接的方式和要求，印制導電的寬度和間距應能滿足電路的電氣要求。

（2）可靠性：

電路板的可靠性是使用要求的基本保證，不同性能等級的板，可靠性程度（平均故障間隔時間或平均工作時間）要求不同?？煽啃耘c電路板的結構、使用的環(huán)境、基材的選擇、電路板的布局、布線、印刷導線的寬度與間距以及印制板的制造和安裝工藝等因素有關，其中任何一項因素的變化都會影響電路板的可靠性。設計時必須考慮綜合考慮以上因素，合理確定電路板的結構（布線層數(shù)）、導線寬度和間距，布局、布線和互連的形式，并且要注意選擇適當?shù)幕?。一般來將布線層數(shù)少、布線密度低的板可靠性高。但是在一些特殊電路中（高頻數(shù)字或微波電路），由于電氣性能的要求和考慮電磁兼容性（EMC），采用多層板可能會比單面和雙面布線會取得更好的效果。

（3）工藝性：

決定電路板的可制造性（包括可測試性和維修性）和影響產(chǎn)品生產(chǎn)質量和成本的重要因素。設計者在確定電路板的結構、布局和導線寬度、間距以及互聯(lián)方式和孔徑大小等要素時，應當考慮設計的產(chǎn)品與電路板當前的制造和電子裝聯(lián)工藝水平相適應，在滿足電氣設計要求的同事盡可能有利于制造、安裝和維修。一般來說布線密度和導線精度越高、層次越多、結構越復雜、孔徑越小其制造的難度增加。如果設計的產(chǎn)品工藝性不好，或者要求超越了當時的制造工藝水平，將會帶來許多麻煩，諸如生產(chǎn)成本上升、周期加長、質量下降，甚至是當前工藝不可能制造。

（4）經(jīng)濟性：

不同結構類型（單面、雙面和多層布線）、不同的基材、不同加工精度要求的電路板，以及不同的設計方法，其成本相差很大，一般來說多層板的成本要高于單面和雙面板，高密度布線板的成本高于低密度布線板，性能等級高的成本也要高。設計時應考慮成本低和性價比最佳的原則，在滿足使用安全、可靠的前提下力求經(jīng)濟適用。

（5）環(huán)境適應性：

根據(jù)電路板使用時的環(huán)境條件，合理選擇電路板的基材和涂覆層，以滿足使用環(huán)境的需要，可以延長線路板的使用壽命；對一些有高可靠要求的電路板，必須考慮電磁兼容性，不能給其他電子設備造成電磁干擾，并且本身也應具有一定的抗干擾能力。選用的材料力求對環(huán)境無污染或低污染。具體體現(xiàn)在：電路板的基材應是不含鹵素的，因為含有鹵素的阻燃性基板，在用后燃燒處理時會產(chǎn)生有毒氣體；所用的焊料涂層和焊接用的焊料應是無鉛的（高可靠的軍工產(chǎn)品除外），目前歐盟國家已明確規(guī)定（ROHS），我國也有相應的法規(guī)，規(guī)定在一些民用產(chǎn)品中不許采用含鉛的涂層或用含鉛的焊料焊接電路板，因為鉛是重金屬，對人和環(huán)境會造成危害。不含鹵素的基材已經(jīng)開始生產(chǎn)但成本較高，隨著技術的進步，這些材料性能會不斷地改進、成本也會逐步降低，應用將日益廣泛。

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