smt印制板设计及审核.ppt

(a)针定位不能布放元器件的区域(b)边定位不能布放元器件的区域。 标准密度设计标准 13. 散热设计 由于SMD的外形尺寸小，组装密度高，必须考虑散热设计 散热的方式主要有热传导、对流传导和辐射传导三种方式。最有效的方式是热传导，通过设置散热体，使发热元件直接接触散热体，这种方法散热效率较高，可使热阻下降20~50%。 (1)器件设计时可采用导热性好的引线框材料、加大引线框尺寸、在器件底部设计散热片等措施。 新型QFN封装具有良好的电和热性能 (2)印制板的散热设计主要从以下几方面考虑： (a) 在允许条件下，布局时尽量使PCB上的功率分布均匀 (b) 采用散热层的方法。像“三明治”结构那样夹在印制板电路中间，见图36。散热板的材料可采用铜/殷铜/铜或铜/钼/铜。设计时注意电路板结构的对称性，此方法适用于双面板或多层板。 (c) 采用散热通孔的方法。此方法是在具有散热板的印制电路板上设置散热孔和盲孔。再流焊时焊锡将散热孔填满，这样可以提高导热能力。 散热板和散热通孔设计示意图 (d) 单独为发热元件增加通风冷却的散热装置，或为排热增加一个铁芯。如大功率晶体管需加散热片，散热片加在器件底部或背部，或元器件有接地点，通过螺钉将大功率晶体管金属壳和地相连，也起到散热的作用。 (e)多层板的地线用网格状。 (f)板材采用耐热板材，要求Z轴方向热膨胀系数小。金属化孔不易拉断。可选择以下板材： * FR5，内部是石英玻璃布＋改型树脂。 * 通常选用聚酰亚胺树脂＋玻璃布， * 聚四氟乙烯(太贵)。 * BT树脂（国内无）。 14. 高频及抗电磁干扰设计 经验证明，如果在产品开发阶段解决电磁兼容性问题所需的费用为1，那么，等到产品定型后再想办法解决，费用将增加10倍；若等到批生产后再解决，费用将增加100倍。因此在产品开发阶段应同时进行电磁兼容性设计。 电磁兼容性与有源器件的选择、电子电路分析、印制电路板设计都有关系。 电磁兼容设计的基本方法——是指标分配和功能分块设计。即把产品的电磁兼容性指标要求细分成产品级、模块级、电路级、元件级的指标要求，然后进行逐级设计。从元器件、连接器的选择、印制板的布线、接地点的选择以及结构上的布置等各方面进行综合考虑。 印制板设计时可作如下考虑： (1)选用介电常数高的电路基板材料，如聚四氟乙烯板。 (2)优先选用多层板，并将数字电路和模拟电路分别安排在不同层内，电源层应靠近接地层，骚扰源应单独安排一层，并远离敏感电路，高速、高频器件应靠近印制板连接器。 (3)尽量选择表面贴装器件，并尽量选择小尺寸元件。 SMD器件与DIP器件相比较，由于SMD器件引线的互连长度很短，因此引线的电感、电容和电阻比DIP器件小得多。另外，SMT印制板通孔少，布线可走捷径，组装密度高，单位面积上的器件多，器件间的互连长度短，因此采用SMT工艺可改善高频特性。 (4)尽量增加线距。高频或高速电路应满足2W原则，W是导线的宽度，即导线间距不小于两倍线宽度，以减少串扰。此外，导线应短、宽、均匀、直、，如遇到转弯，应采用45°角，导线宽度不要突变，不要突然拐角。 地线设置是最重要的设计，也是难度最大的一项设计。理想的”地”应是零电阻的实体，各接地点之间没有电位差，但实际是不存在的。为了减少地环路干扰，一般可采用切断地环路的方法。例如：将信号地与机壳地绝缘，形成浮地，高频时可以用平衡电路代替不平衡电路，也可以在两个电路之间插入隔离变压共模扼流线圈光电偶合器等。 目前流行的方法是在屏蔽机壳上安装滤波器连接器。此外， 在两个电路之间的连接或电缆上套铁氧体瓷环也可以有效滤除高频共模干扰。 (5) 地线设置 大型复杂的产品中往往包含多种电子电路以及各种电机、电器等骚扰源，这种情况可按以下步骤进行： a 分析产品内各电路单元的工作电平、信号类型等骚扰特性和骚扰能力； b 将地线分类，例如分为信号地线、骚扰电源地线、机壳地线等，信号地线还可以分为模拟地线和数字地线等； c 画出整体布局图和地线系统图。 (6) 综合使用接地、屏蔽、滤波等措施。 (7) 高频传输线的设计 在低频电路中，用两根导线就能把信号由信号源送到负载。 而在高频电路中用两根普通的导线来传输信号的过程中信号会产生反射、电磁偶合和能量辐射等问题，将使信号受到损失并影响传输信号的精确性。甚至会妨碍高速电路性能的实现。只有按高频传输线设计才能合理解决信号的高频电磁场的传输。 PCB上的布线传输高频信号时，除布线本身的电阻外，还存在分布电容、电感，这些参数的物理特征量在空间是随时间按一定规律分布的，沿线各点的瞬时