电子产品可靠性设计总结V1.1.0

电子产品可靠性设计总结V1.1.0

一、 印制板

㈠，数据指标

1，印制板最佳形状是矩形（长宽比为3:2或4:3），板面大于200*150mm时应考虑印制板所承受的机械强度。

2，位于边沿附近的元器件及走线，离印制板边沿至少2mm，以防止打耐压不过。

3，焊盘尺寸以金属引脚直径加上 0.2mm 作为焊盘的内孔直径。例如，电阻的金属引脚直径为 0.5mm，则焊盘孔直径为 0.7mm，而焊盘外径应该为焊盘孔径加1.2mm，最小应该为焊盘孔径加1.0mm。

4，常用的焊盘尺寸

焊盘孔直径/mm 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0

焊盘外径/mm 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4

5，元器件之间的间距要合适，以防止焊接时互相遮挡，导致无法焊接。

6，走线和元器件与边界孔、固定孔之间的距离要足够的大，以防止无法添加平垫和螺丝，也可防止可耐压时不能通过。

7，PCB板的尺寸要与相关的壳子相匹配，固定孔之间的位置也要与要关的壳体固定位置相适合。

8，尽量用贴片元件，尺可能缩短元件的引脚长度。（地线干扰）

㈡，设计方法

1，保证PCB板很好的接地。（信号辐射）

2，屏蔽板尽量靠近受保护物体，而且屏蔽板的接地必须良好。（电场屏蔽）

3，易受干扰的元器件不能离得太近。（元件布局）

㈢，注意事项

1，以每个功能电路为核心，围绕这个核心电路进行布局，元件安排应该均匀、整齐、紧凑，原则是减少和缩短各个元件之间的引线和连接。

2，使用敷铜也可以达到抗干扰的目的，而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。填充为网格状，以散热。

3，包地。对重要的信号线进行包地处理，可以显著提高该信号的抗干扰能力，当然还可以对干扰源进行包地处理，使其不能干扰其它信号。

4，严格确保元器件的焊盘大小足以插入元器件。各个元件间的距离不能太近导致元器件无法放下或无法焊接。

5，尽量少用过孔。

6，画完印制板图后，看看每个元器件的标号的方向正否统一。

7，元器件的标号不能画在其它元器件的焊盘内，也不能被其它原器件挡住。

8、接口应有文字说明其接口功能定义。

9、安装孔周围应不能走线，防止螺丝与信号线短接。

二、 PCB走线

㈠，数据指标

1，地线宽在2-3mm ，数字电路0.2-0.3mm。线宽：地线>电源线>信号线。

2，最小间距与线间绝缘电阻和击穿电压决定。间距为1mm时，允许电压为200V；间距为1.5mm时,允许电压为300V。一般选用1-1.5mm即可。

㈡，设计方法

1，易受干扰的逻辑电路的布线，可在两平行线中间加入一条地线。（防串扰）

2，增加线间隔，并减少并行走线长度。（防串扰）

3，少打过孔，保证一定线宽，确保不出现90度拐角的印制线。（信号反射）

4，缩小电流环路面积，能极大降低差模辐射。（信号辐射）

5，线头的数据尽量小，高速信号线的长度尽量短。（信号辐射）

6，印制板上的信号线力求靠近地线，或用地线包围之。（抑制串扰）

7，应避免出现地线环路，当穿过该环路的磁通发生变化时，地线中产生感应电流，从而产生严重噪生干扰。（地线）

8，只要密度允许尽可能用宽线，导线间距离应可能加大。

9，印制导线的走线形状不要有缠结，分支或硬拐角。（反射干扰）

10，信号线、电源线的PCB线，在其印制板反面最好有地线平行对应。（抑制辐射） 11，高频元件之间的连线越短越好，以减少连线的分布参数和相互之间的电磁干扰。（电磁场）

12，信号线。信号走线不能环路，需要按照菊花链方式布线。（信号线）

13，地线或电源线的主干道最好不要经过焊盘或者过孔。（地线）

15，VCC和GND电源端尽可能靠近器件，接入滤波电容，以缩短开关电流的流通途径。

16，电源线和地线尽可能的宽，以减小线电阻，从而减小公共阻抗引起的干扰噪声。

㈢，注意事项

1，公共地线应该尽可能放在电路板的边缘部分，尽可能多地保留铜箔做地线，这样可以使屏蔽能力增强。（地线）

2，外地线的形状最好作成环路或网格状。（地线）

3，同一级电路的接地点应该尽可能靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应该接在本级的接地点上。（地线）

三、 芯片

㈠，数据指标

1，0.1uf的独石电容的谐振频率为8M。0.01uf的谐振频率为10M。（去耦电容）

㈡，设计方法

1，芯片上的空闲引脚不能悬空，要加一个上拉电阻。（静电干扰）

2，总线上配制上拉电阻，可提高信号传输的可靠信。（抗干扰）

3，去耦电容应跨接在每个芯片的电源和地之间。（去耦电容）

4、去耦电容应尽量靠近芯片，主以及时给芯片供电缓冲。（去耦电容）

四、导线

㈠，设计方法

1，屏蔽电缆的屏蔽体必须接线，才能起来屏蔽作用。（电场屏蔽）

2，抑制电场感应干扰采用金属网的屏蔽线。（电场屏蔽）

3，抑制磁场感应应该用双绞线。（磁场屏蔽）

4，双绞线是把信号的输出线和返回线两根拧合。（双绞线）

5，双绞线的节距长度以5cm左右为宜。（磁场屏蔽）

6，传输多种电平信号时，扁平电缆必须按电平级别分组，不同分组的导线要保持一定的距离。（扁平电缆）

7，把时序相同的同级电平划分为一组。（扁平电缆）

8，两个相邻信号组的导线用一空闲导线分开，并把该空闲导线接线。（扁平电缆） 9，配线时，应力求扁平电缆贴近接地底板，使导线之间的偶合电容转化为对地电容。（扁平电缆）

10，强电和弱电线要分开走线，数字信号线和模拟信号线要分开走线，并加大之间距离。（防止串扰）

五、D/A（A/D）部分

㈠，设计方法

1，数字电路与模拟电路的地线要分开，防止地线干扰。必要时数字地与模拟地实行单点接地，实现一个统一的参考电平。

2，数字信号线与模拟信号线要远离，以防止干扰。

3，对D/A的模拟信号进行隔离，通常采用隔离放大器对模拟量进行隔离。（模拟隔离）4，A/D变换时，先将模拟量变成数字量，将数字量通过光电隔离，然后进入计算机。在D/A变换时，先对数字量进行隔离，然后再进行D/A转换。（数字隔离）

六、时钟晶振

㈠，设计方法

1，晶振要靠近CPU，引线要粗而短。

2，外部有源晶振的VCC和GND之间接1uf左右的去耦电容。

3，用地线包围振荡电路，并且晶振下表面PCB要做敷铜处理。（防止辐射）

4，晶振下面和周围最好不要走信号线，以防干扰。

5，晶振的外壳要做接地处理，以防止辐射干扰。

七、结构布局

㈠，设计方法

1，所有进入屏蔽箱的电缆、导线、电源线都应当进行滤波。（屏蔽设计）

2，屏蔽电缆进出屏蔽时，电缆屏蔽层必须接到壳体上。（屏蔽设计）

3，屏蔽体上大量小尺寸孔要好于同样面积的大尺寸开孔。（屏蔽设计）

4，电源滤波器要安装在设备的电源线入口处，这样可使电网干扰一进入机箱就被滤除。（电源滤波器）

5，滤波器的接地必须良好，金属外壳要与设备外壳的大面积导电性连接方式接地，然后再用短而粗的导线与大地连接。（电源滤波器）