电路板设计常见问题及建议

在实际的工作中，经常出现因为设计的“疏忽”导致试产失败。这个疏忽要加上引号，是因为这并不是真正的粗心造成的，而是对生产工艺的不熟悉而导致的；也有的是手板问题：如未拼板、元器件孔径不一致等等。为了避免出现同样的错误，或为了更好的完成试产。我对一些常见的问题做一些总结及建议，希望能对大家有所帮助。

1、元器件焊盘、孔径及间距等与PCB上尺寸不符。因为种种原因，如元器件供应商提供的样品与实际有差异(批次不同，可能样品比较旧，也可能厂家不同)，或者在设计的时候载入的元件库被他人修改过等等，最后出现元器件焊盘、孔径及间距等与PCB上尺寸不符。所以在每次最终投产前需要再仔细确认一遍。

2、设计时元器件位号大都排在元器件框内，不方便QC检查；另未设置定位孔，PCBA测试时不易定位。所以画出元件参考符以及极性指示，并在元件插入后仍然可见，这在检查和故障排除时很有帮助，并且也是一个很好的维护性工作。如设计时电阻、二极管位号尽量摆在元器件框外，并设置定位孔。

3、设计时没有考虑整形机整形精度（整形后引脚弯曲，特别是立式元器件）。这个问题主要表现在元器件之间间距过小，如电阻与电阻引脚相碰导致短路。所以立式电阻、二极管尽量不要排在一起，可考虑立卧组合或分开布板。如以后要使用SMT，则更加要考虑到SMT机器贴片精度。不然小于贴片机的最小精度，将会导致元器件碰飞。

4、没有考虑拼板。主要是手板经常未拼板，或拼了板未考虑到工艺边尺寸，导致插件或过波峰时无法进行。所以设计时还必须考虑邮票孔或V割方式来拼板并依元器件分布情况确定工艺边尺寸。

建议：

1、要有合理的走向：如输入/输出，交流/直流，强/弱信号，高频/低频，高压/低压等等，它们的走向应该是呈线形的(或分离)，不得相互交融。其目的是防止相互干扰。最好的走向是按直线，最不利的走向是环形。

2、线条有讲究：有条件做宽的线决不做细；高压及高频线应圆滑，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得采用直角。地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当大的改善。

3、合理布置电源滤波：一般电源滤波是为开关器件或其它需要滤波的部件而设置的，布置这些器件时就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。当电源滤波布置得合理时，接地点的问题就显得不那么明显。

4、有些问题虽然发生在后期制作中，但却是PCB设计中带来的，它们是：过线孔太多，沉铜工艺稍有不慎就会埋下隐患。所以，设计中应尽量减少过线孔。同向并行的线条密度太大，焊接时很容易连成一片。所以，线密度应视焊接工艺的水平来确定。焊点的距离太小，不利于人工焊接，只能以降低工效来解决焊接质量。否则将留下隐患。所以，焊点的最小距离的确定应综合考虑焊接人员的素质和工效。

5、元件离板边缘应至少有1.5mm(最好为3mm)的距离，这将使线路板更加易于进行传送和波峰焊接，且对外围元件的损坏更小；尽量使元件均匀地分布在PCB上，以降低翘曲并有助于使其在过波峰焊时热量分布均匀。

6、相似的元件在PCB板上应以相同的方式排放。例如使所有径向电容的负极朝向板件的右面，使所有相同器件相同方式插件之间距一样。

7、元器件的选择。现在电子产品都在向环保的无铅发展，欧洲2006年7月1日就要实现全部无铅化，我司年底就要实现部分产品无铅化，现在正处于有铅向无铅的过渡期。因此，元器件厂商提供的元器件也出现无铅与有铅两种规格，有的厂商甚至已经停止了有铅元器件的生产。问题点就在于这有铅和无铅两种元器件的选择上，当一个产品设计完成后，开发人员需要对具体元器件进行确认，需在确认前要做出该产品采用无铅工艺还是有铅工艺的选择。如果没有一个具体的确定，在选料时不注意这个问题，原料中出现有铅元件与无铅元件同时使用，就会导致生产的困难。如果混用两种材料，那么必然会导致1、有铅元件被高温损坏。2、无铅元件，特别是BGA封装的元件，所附锡球未达到熔点，易导致虚焊或抗疲劳度下降。所以在确定元器件的时候一定要首先确认元器件是有铅的还是无铅的，同时如果元器件选择无铅，那么PCB板也要做相应选择，一个方面配合无铅工艺，让无铅焊锡的焊接性得到加强，另一方面应用于有铅制程的PCB板也无法承受过高的温度，易造成板翘等不良现象。

8、充分利用丝印在板面上作记号，例如印上一个箭头表示板子过波峰焊的方向等等。

希望设计人员多到生产线（插件及组装）看看，熟悉我司生产工艺；也建议公司制定一个PCB设计规范，如元器件代号及图框选择等等。