印制電路板是各類電子設(shè)備的基礎(chǔ)載體。實(shí)際研發(fā)中，即便電路原理圖設(shè)計(jì)合理，PCB 布局布線不當(dāng)依然會(huì)嚴(yán)重影響整機(jī)可靠性。例如 PCB 兩條走線距離過近，會(huì)引發(fā)信號(hào)傳輸延時(shí)、終端反射噪聲等 EMI 問題。因此 PCB 設(shè)計(jì)階段必須落實(shí)電磁兼容設(shè)計(jì)思路。

電磁兼容性設(shè)計(jì)

電磁兼容性是指電子產(chǎn)品在各種電磁環(huán)境中仍能和諧高效地工作的能力。電磁兼容性設(shè)計(jì)的目的是使電子產(chǎn)品能夠抑制各種外部影響，使電子產(chǎn)品能夠在特定的電磁環(huán)境中正常運(yùn)行，同時(shí)減少電子產(chǎn)品本身對(duì)其他電子產(chǎn)品的電磁干擾。

選擇合理的印制線寬度，因?yàn)樗矔r(shí)電流在印制線框上的影響一般是由印制線的電感成分引起的，因此應(yīng)盡量減少印制線的電感。印制線的電感量與其長(zhǎng)度正相關(guān)，與其總寬度反比，因此短而寬的導(dǎo)線的導(dǎo)線有利于抑制影響。時(shí)鐘線、行控制器或總線驅(qū)動(dòng)器的電源線往往攜帶較大的瞬時(shí)電流，印刷線應(yīng)盡可能短。對(duì)于分離部件電路，印刷線的總寬度為1.5mm左右時(shí)，可完全滿足要求；對(duì)于集成電路，印制線總寬可為0.2～1.0mm中間挑選。

選擇正確的布線對(duì)策，選擇加寬走線可降低單線電感，但會(huì)增大線間互感與分布電容。如果布局允許，最好選擇井形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)。具體方法是印制板一側(cè)水平布線，另一側(cè)垂直布線，然后在交叉孔處連接金屬化孔。為了防止印制板導(dǎo)線之間的串?dāng)_，規(guī)劃布線時(shí)應(yīng)盡量避免長(zhǎng)距離平行布線。

在電子產(chǎn)品中，接地是控制影響的主要途徑

如果接地和屏蔽能正確結(jié)合，大部分影響問題都可以處理。電子產(chǎn)品中的地線結(jié)構(gòu)可能是系統(tǒng)的、外殼（屏蔽）、數(shù)字（邏輯）和模擬。在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

信號(hào)頻率低于 1MHz 時(shí)，走線自身電感帶來的影響微弱，接地環(huán)路形成的環(huán)流干擾更為突出，適合采用單點(diǎn)接地方案。

當(dāng)信號(hào)輸出功率超過10MHz時(shí)，當(dāng)?shù)鼐€阻抗變得非常大時(shí)，應(yīng)盡量減少地線阻抗，使用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)輸出功率為1~10MHz時(shí)，若采用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不得超過波長(zhǎng)的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。

數(shù)字電路與模擬電路分離電路板上既有快速邏輯電路，也有線性電路，應(yīng)盡可能分離，兩者的地線不需要與電源端地線相連。盡量增加線性電路的接地面積。

盡量加厚接地線。如果接地線很薄，接地電位會(huì)隨著電流的變化而變化，導(dǎo)致電子產(chǎn)品的時(shí)序信號(hào)電平不穩(wěn)定，抗噪聲特性變差。因此，接地線應(yīng)盡可能加厚，以通過三個(gè)位于印刷電路板上的允許電流。如有可能，接地線的寬度應(yīng)超過3mm。

當(dāng)接地線構(gòu)成閉環(huán)路設(shè)計(jì)只由數(shù)字電路組成的印刷電路板的接地線系統(tǒng)時(shí)，僅純數(shù)字電路 PCB 可采用閉合地線環(huán)路；模擬電路禁止地環(huán)路設(shè)計(jì)。

原因是印刷電路板上有許多集成電路部件，特別是當(dāng)耗電較多的部件時(shí)，由于接地線尺寸的限制，會(huì)在接地結(jié)上造成較大的電勢(shì)差，導(dǎo)致抗噪聲能力下降。如果接地形成環(huán)路，電勢(shì)差會(huì)降低，電子產(chǎn)品的抗噪聲水平會(huì)提高。

印制電路板尺寸及設(shè)備布局

印制電路板尺寸適中，印制線框過大，阻抗提高，不僅降低抗噪聲能力，成本高；太小，排熱不好，會(huì)受到相鄰線框的影響。在設(shè)備布局層面，與其他邏輯電路一樣，相關(guān)設(shè)備應(yīng)盡可能接近，以獲得更好的抗噪聲效果。時(shí)鐘產(chǎn)生器、晶體振動(dòng)和CPU時(shí)鐘鍵入口容易產(chǎn)生噪音，需要更接近對(duì)方。對(duì)于容易產(chǎn)生噪音的設(shè)備、小電流電路、大電流電路等。應(yīng)盡量避開邏輯電路。如果可能的話，應(yīng)該一個(gè)電路板，這是非常重要的。

配備去耦電容

在直流電源電路中，負(fù)荷的變化會(huì)引起電源噪聲。例如，在數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一種情況轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài)時(shí)，會(huì)在電源線上產(chǎn)生大的峰值電流，形成瞬變?cè)肼曤妷骸Ｅ渲萌ヱ铍娙菘梢种曝?fù)載切換產(chǎn)生的電源噪聲，是印制電路板可靠性設(shè)計(jì)的基本方法。

配置標(biāo)準(zhǔn)如下：

● 電源輸入端并聯(lián) 10~100μF 電解電容；若 PCB 空間充足，優(yōu)先選用 100μF 及以上容量電解電容，抗干擾效果更佳。

● 每個(gè)集成電路芯片配備.01uF陶瓷電容器。如果印刷電路板空間小，放不進(jìn)去，可以每4~10個(gè)芯片配備1~10uF鉭電解電容器，這類設(shè)備的高頻阻抗特別小，在500kHz～20MHz范圍內(nèi)阻抗小于1Ω，而且漏電流不大(0.5uA下列）。

● 對(duì)于噪聲能力弱、關(guān)閉時(shí)電流變化大的器件和器件ROM、RAM等存儲(chǔ)裝置，需要在芯片的電源線上（Vcc）和地線（GND）立即連接去耦電容。

● 去耦電容引線盡可能短，高頻旁路電容緊貼芯片電源引腳，無延長(zhǎng)引線

散熱設(shè)計(jì)

從有利于排熱的角度來看，印制版最好站立組裝，板與板之間的距離一般不小于2cm，并且設(shè)備在印制版中的排列要遵循一定的規(guī)則：

自然對(duì)流風(fēng)冷設(shè)備，集成電路等元器件建議縱向排布；采用強(qiáng)制風(fēng)冷的設(shè)備，元器件建議橫向排布。

同一印制板內(nèi)的設(shè)備應(yīng)根據(jù)其熱值尺寸和排熱水平進(jìn)行排序。發(fā)熱量小或耐溫性差的設(shè)備（如小信號(hào)晶體管、小集成電路、電解電容器等）應(yīng)放置在冷卻氣流入口。熱值大或耐溫性好的設(shè)備（如功率晶體管、大型集成電路等）應(yīng)放置在制冷氣旋最下游。

在水平方向上，大功率設(shè)備應(yīng)盡可能靠近印刷板的邊緣布局，以減少傳熱方式；在垂直方向上，大功率設(shè)備應(yīng)盡可能靠近印刷板，以減少該設(shè)備對(duì)其他設(shè)備溫度的影響。對(duì)溫度特別敏感的設(shè)備應(yīng)放置在溫度最低的區(qū)域（如設(shè)備底部），不要放置在熱設(shè)備上方，多個(gè)設(shè)備應(yīng)盡可能在水平表面重疊。

設(shè)備內(nèi)印刷板的排熱取決于空氣流動(dòng)，因此應(yīng)研究空氣流動(dòng)方式，合理配置設(shè)備或印制電路板。當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)，它總是傾向于在阻力小的區(qū)域流動(dòng)。因此，在印制電路板上配備設(shè)備時(shí)，應(yīng)避免在某一區(qū)域留出較大的航線。