PCB工程师拍了拍你说:“快来学习PCB可靠性及其设计技巧”

凡亿PCB 2022-12-20 07:30

作为一名优秀的PCB设计工程师,了解“PCB可靠性”是很有必要的。这是由于高可靠性PCB可以发挥稳健的载体作用,实现PCBA的长期、稳定运作,从而保证终端产品的安全性、稳定性和使用寿命,也就是说在PCB设计时必须做到高可靠性,有利于延长产品的使用寿命。

然而很多小白都不清楚PCB可靠性,更不要说在PCB设计时保证高可靠性,这也造成很多小白所设计出的PCB产品在性能和寿命都明显低于大佬所设计的产品,要保证产品正常运行,延长其性能和使用寿命,PCB高可靠性是必须学好的一门课程。


1、 PCB可靠性是什么?


PCB可靠性是指“裸板”能够满足后续PCBA装配的生产条件,并在特定的工作环境和操作条件下,在一定的时间内,可以保持正常运行功能的能力。

简单来说是指PCB产品在规定的条件下,也在一定的时间内完成功能的能力,对产品来说,PCB可靠性越高,使用保障就越高。





2、PCB可靠性为什么重要?


一般来说,PCB可靠性作为各种电子元件的载体和电路信号传输的枢纽,直接决定了电子封装的质量和可靠性。

随着微电子技术的日益成熟,芯片内嵌的晶体管数量越来越多,电子产品逐渐朝小型化、多功能化、智能化方面发展,这也促使PCB产品呈现出“线细、孔小、层多、板薄、高频、高速”的特点,对可靠性要求愈发严格。

而高可靠性PCB可发挥稳健的载体作用,实现PCBA的长期、稳定运作,从而保证产品的安全性、稳定性和使用寿命,企业也增强竞争力,提升信誉,提高经济效益。





3、如何在PCB设计中做到高可靠性?


结合案例分析和原理图,若要在PCB设计中保证做到高可靠性,还得从以下几方面注意:

①地线设计

在电子设备中,要注意运用接地和屏蔽、滤波来减弱电磁干扰带来的影响,电子设备中地线结构大致上分为系统地、屏蔽地、数字地和模拟地等,为提高PCB可靠性,应做到:

1)应根据项目需求和干扰特点,正确选择单点接地和多点接地;

2)将数字电路与模拟电路、数字信号与模拟信号分开

3)将接地线构成闭环路;

4)尽量加粗接地线。

②电磁兼容性设计

电磁兼容性设计是指电子设备可在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力,目的是使电子设备既能抑制各种干扰,可正常工作,也能减少电子设备本身对外界的电磁干扰。为加强PCB可靠性,如下:

1)选择正确的布线策略;

2)选择合适的导线宽度;

3)抑制反射干扰

③配置去耦电容

在直流电源回路中,负载的变化会引起电源噪声,为降低噪声影响,很多工程师选择配置去耦电容,这样做的好处是可抑制因负载变化而产生的噪声,是PCB可靠性的常见做法之一。

④热设计

电子设备在工作期间难免会产生热量,过多的热量积累,将使电子设备内部温度迅速上升,因过热而失效,也从而降低电子设备的可靠性,所以要提高PCB可靠性,必须做好热设计。

①发热元件需避免集中放置,最好放在易散热的地方;

在PCB设计中,元件与元件、元件与结构件应保持一定的距离

③在布置元件时,应将敏感元件(耐热性差)放在靠近进风口的位置,将发热元件(耐热性好)放在靠近出风口的位置。




以上就是PCB可靠性的总结,希望这些设计技巧可以帮助小伙伴们更好地设计PCB产品,尽早成为一个优秀的PCB工程师!

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