电路板制作中的注意事项

印制板设计时应考虑的主要因素是：
（1）.印制导线铜箔厚度、宽度和长度，决定了导线的电阻、电容值及电流容量；
（2）.相邻导线的间距，将影响线间串扰；
（3）.电源线和地线布置，将影响信号间的公共阻抗干扰；
（4）.印制板上器件的布置，将影响导线的公共阻抗、空间电磁场干扰；
（5）.印制板的安装位置，将使印制板在运行中受到机器内部温升、元件振动等因素的影响。

一、印制板导线的特性阻抗

印制导线的特性阻抗可以参考下列公式。
设印制板导线管宽b（cm）、厚d（cm）、长l（cm），其直流电阻R为R=ρl/bd （Ω）式中，ρ――铜的体积电阻率(Ω*cm)
常温下，ρ＝1.75Ω*cm。常用印制板导线厚度为18μm、35μm、70μm。

二、印制板相邻导线间的特性阻抗

两条间距为s的平行印制导线，每条线的自感L和此两导线间的互感M分别用下式表示：

L=2l[ln（2l/b)+1/2](nH)
M=2l[ln(2l/(b+s）-1](nH)

平行导线间的电流方向相反时，其电感L＇
L'=2(L-M)=4l[ln(1+s/b)+3/2](nH)

例如，两条宽b＝2.5mm，间距s＝25mm，长l＝10cm的平行导线的电感为156nH左右。
印制板单根导线的阻抗Z=K+jωL。做信号线用的印制导线的特性阻抗一般为100Ω左右。

三、抑制电源线和地线阻抗噪声

1 、地线设计
1)地线宽度
粗地线能降低导线电阻，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。不同导线宽度的允许电流可参看下图，如有可能，电源线、地线宽度应在2～3mm以上。

宽度和允许电流（铜箔厚度为35μm时）

通常的设计原则是：
a.信号线应粗细一致，这样有利于阻抗匹配，一般推荐为0.2～0.3mm（8～12mil）；电源地线的走线面积，以减少干扰；高信号最好用地线屏蔽，以提高效果。
b.在高速电路与微波电路中，规定了传输线的特性阻抗，此时导线的宽度和厚度应满足特性阻抗的要求。
c.在大功率电路设计中，还应考虑电源密度，此时考虑到线宽与厚度以及线间的绝缘性能。内层导体允许的电流密度约为外层导体的一半。

2)接地线构成闭环路
接地线构成闭环路要比梳子状能明显提高抗噪声能力。闭环形状能显著的缩短线路的环路，降低线路阻抗，从而减少干扰。但要注意环路所包围面积越小越好。

数字电路的接地线布局

3)印制电路板分区集中并联一点接地
当同一印制板上有多个不同功能的电路时，可将同一功能单元的元器件集中一点接地，自成独立回路。这样可使地线电流不会流到其他功能单元的回路中去，避免了对其他的干扰。与此同时，还应将各功能单元的接地块与主机的电源地相连接。这种接法称为“分区集中并联一点接地”。为减小线路阻抗，地线和电源线要采用大面积汇流排。

2、配置去耦电容
印制板上装有多个集成电路，当其中有些元件耗电时，地线上会出现很大的电位差。抑制电位差的方法是在各集成器件的电源线和地线间分别接入去耦电容，以缩短开关电流的流通途径，降低电阻压降。
1) 电源去耦
就是在每个印制板入口处的电源线和地线之间并接去耦电容。并接电容应为一个大容量的电解电容（10～100μF）和一个0.01～0.1μF的非电解电容。并接大电容是为了去掉低频干扰成分，并接小电容为了去掉高频干扰部分。低频去耦电容用铝或钽电解电容，高频去耦电容应采用自身电感小的云母或陶瓷电容。

2)集成芯片去耦
原则上每个集成芯片都应安置一个0.1μF的陶瓷电容器，如遇到印刷电路板空隙小装不下时，可每4～10个芯片安置一个1～10μF的限噪声用的钽电解电容。钽电解电容的高频阻抗特别小，在500kHz～200MHz范围内阻抗小于1Ω,而且漏电流很小（0.5μA以下）。

安装电容器时，务必尽量缩短电容器的引线。
安装每个芯片的去耦电容时，应将去耦电容安装在本集成芯片的VCC和GND线，若错误地安装到别的GND位置，便失去了抗干扰作用。

四、印制板的布线原则

(1)导线间距离要尽量加大。对于信号回路，线路铜箔的相互距离要有足够的尺寸，而且这个距离要随信号频率的升高而加大，尤其是频率极高或脉冲前沿十分陡峭的情况下更要注意。因为只有这样才能降低导线间分布电容的影响。
(2)采用隔离走线。在许多不得不平行走线的电路布置时可考虑在两条信号线中间夹一条接地的隔离走线。
(3)短接线。在线路无法排列或只有绕大圈才能走通的情况下，干脆用“飞线”连接，而不用印刷线。一般单面板情况下处理较多。
(4)对于印制板上容易接收干扰的信号线，不能与能够产生干扰或传递干扰的线路长距离范围内平行铺设。必要时可在他们之间设置一根地线，实现屏蔽。
(5)对于双面布线的印制板，尽量使两面线条垂直交叉，以减少磁场耦合，有利于抑制干扰。
(6)高电压或大电流线路对其他线路容易形成干扰，而低电平或小信号线路容易受到感应干扰。因此，布线时使两者尽量相互远离，避免平行铺设，采用屏蔽等措施。

(7)交流电路和直流电路分开；输入阻抗高的输入端引线与邻近线分开；高电压、大电流的输出线与邻近线分开；输入与输出线分开。以防止“窜扰”。
(8) 所有的线路尽量沿地线铺设，且应沿着直流地铺设，尽量避免沿着交流地铺设。
(9)尽量减小电源线的有效包围面积。
(10)在印制板上尽量避免开槽或开口，特别是地线层或靠近电流走线处。开口或开槽会增加电源路径有效包围面积。

(11)走线不要有分支或缠结，这样可避免在高频信号时会导致反射干扰或发生谐波干扰。

(12) 敏感元件接线端头采用抗干扰保护环。保护环不能当信号回路，只能单点接地。被保护环包围的部分，有效抑制了漏电对其造成的干扰，同时也使包围部分的辐射减小。
(13)不要在印制板上留下空白铜箔，因为他们可以充当发射天线或接收天线，要将他们接地。

目前，印刷电路板的自动布线大多采用自动布线软件来实现。自动布线软件是根据事先人为规定的方法进行布线，其布线原则是充分利用印刷板的面积资源，使线路最短。自动布线软件不能判别元器件的特征，如区分高频、低频元件，高电压、低电压元件，电源线和信号线。因此，设计者必须亲自参与并动手设计有关抗干扰的部分电路。

五、印制板的尺寸和器件布置

印制板的尺寸和器件布置
（1）印刷电路板的尺寸大小要适中，过大时印刷线条过长，阻抗增加，提高了成本，降低了抗噪声的能力；过小时元器件过于密集，各元器件以及线条间会互相干扰、散热效果也不好。
（2）在器件布置方面，与逻辑电路一样，应把相互有关的器件尽量放得靠近些，能获得较好的抗噪声效果。
（3）印制板上布置逻辑电路时，原则上应在出线端子附近放置高速器件，稍远处放置低速电路和存储器等，怎样布置可降低公共阻抗耦合、辐射和窜扰等噪声。

（4）为降低外部线路引进的干扰，光电隔离器、隔离变压器以及滤波器等，通常应放在更靠近出线端子的地方。
（5）器件的布置上也应考虑到散热，最好把ROM、RAM、时钟发生器等发热较多的器件布置在印制板的偏上方部位（当印制板竖直安装时）和易通风散热的地方。
（6）易发生噪声的部件、大电流电路等尽量远离计算机逻辑电路，如果条件许可，也可以另制印制板。