PCB设计规范合成本

PCB设计规范合成本PCB设计规范合成本/PCB设计规范合成本PCB设计规范合成本.txt企业标准商品设计标准名称印刷电路板设计标准GQB-D01-01版本:01发行日期:2003-06-301.总则1.目的为了使公司内各项目组在印刷电路板设计时统一设计规格；提高印刷电路板在制造过程中的工艺性；提高生产效率，降低制造不良率；保证各种必要认证的要求；特制定本标准。2.适用本标准为指导性标准；本标准适用于公司内各种产品的印刷电路板的设计；对于客户特定的产品，如果没有客户的特殊规格要求，本标准仍然适用；对于顾客提出的明确要求，原则上应满足顾客要求。3.标准的修订本标准为开放型标准，任何人有权提出修改建议，经讨论和试验验证合理性后，即可对本标准进行修订；如果在使用中发现有欠缺或不足之处，请与时和标准制定小组联系，讨论出临时实施方案，经验证符合电气性能性要求以与制造的工艺性要求，则应对本标准与时进行修订和扩充。4.标准的构成本标准由以下几部分组成:GQB-D01-01[1——总则]GQB-D01-02[2——印刷电路板设计流程]GQB-D01-03[3——基板的整体布局]GQB-D01-04[4——部品配置基准]GQB-D01-05[5——插入孔的设计基准]GQB-D01-06[6——焊盘的设计基准]GQB-D01-07[7——布线的设计基准]GQB-D01-08[8——阻焊膜的设计基准]GQB-D01-09[9——丝印标示设计基准]GQB-D01-10[10——相关安全要求]PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-02企业标准商品设计标准名称印刷配线基板设计标准GQB-D01-02版本:01发行日期:2003-06-302．印刷电路板设计流程1．设计原则在印刷电路板的电路设计和布线等设计中，不仅要考虑产品的电气性能，还要综合考虑到生产（实装插件和组装）作业的工艺性，安全性，可靠性，调试，修理与服务与成本，以与其它各方面的约束和限制，来决定导体图形的方案，设计的好坏会给电气性能和生产带来很大的影响。印刷电路板设计时要一边参考电气原理图，一边设计具体图形，在设计中应考虑各种限制条件来配置元件和配置导体图形。通常情况下，电路板导体图形和焊盘设计时应遵守如下的基本准则：1)设计时首先应决定基本的设计规格，其次描绘欲搭载的电路的电路图。要注意印刷电路板布线图要和电路图自身类似；2)元件配置要按信号流动方向，电源功率部分和信号部分，数字和模拟部分要模块化后再分离；3)配线时要避免东拉西扯，将信号往复的回路面积最小化，尽量缩短配线长度；4)必须有稳定可靠的接地，数字和模拟、电源电路的接地要分开配线，然后整体在一点接地；5)低频电路中可以一点接地，高频电路中最好多点接地；6)不使用的IC端子进行接地处理；7)输入/输出线的边线应避免相邻平行，必要时加地线隔离，以免产生反射干扰；8)相邻层的布线应垂直，以免因平行而引起寄生耦合；9)电源/地线间加去耦电容；10)尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5mm。对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路,即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)；11)用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层；12)对于关键的信号线采取最佳措施，如长度最短，加保护线，输入线与输出线被明显地分开等；13)双面电路板不准将印刷走线布置在电容的正下方；14)高频数字信号线应尽可能远离敏感的模拟电路器件。2．印刷电路板设计流程通常情况下，印刷电路板的设计粗略地分为构想设计和具体化设计两个阶段，每个阶段里都要兼顾考虑性能、可靠性、安全性、工艺性与相关法律法规要求，图2-1概略地表示了这两个阶段与部分考虑事项。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-02设计构想PCB的种类、尺寸、实装设计标准等决定所采取的基本设计方式确定输入输出的位置（相对于电路板外）信号单向传送不交叉、逆行将电力消耗大的电路靠近电源电路预测高温部件的热辐射，并考虑安排对策配置半导体、电解电容的防热对策确定元件的配置用从电源到地的各个功能单元的线路与单元间的连接线来描述所有的线路（用颜色、线型来区分）配置有可能受到干扰的电路的抗干扰措施配置防止电感器件泄漏的措施高频高速电路强化接地并于其它设备分离数字电路与模拟电路完全分离（可靠性、安全性）设计导体走线图形的布局并作出电路图（基本性能，干扰）具体设计使电平相差大的信号走线不相邻确保负载短路时印刷电路板的保护（防止导体图形被烧毁）发热元件的放热对策图形（电阻器、半导体等）高密度实装中发热集中防止对策图形（可靠性、安全性）配置有可能受到干扰的电路的抗干扰措施做成各部件的导体走线图做成全体导体走线图高频、高速电路的导体图形线路短而粗，强化接地图形并优先设计将“干净”的接地走线与“脏”接地走线分离“干净”的电源图形与“脏”电源图形分离去耦电路走线临近负载侧（电源供给线等）（基本性能，干扰）做成导体图形图2-1印刷电路板设计流程PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-03企业标准商品设计标准名称印刷配线基板设计标准GQB-D01-03版本:01发行日期:2003-06-303．基板的整体布局1．印刷电路板的外形尺寸与板材厚度1．1外形尺寸外形原则上设计时使用外形无欠缺部分的长方形，外形尺寸应注意实装机和波峰焊机两方面的约束。实装机的限制————Min：50X50、Max：330X250（长X宽，单位:mm）；波峰焊机的限制————宽度320mm，元件装着范围。1．2板材厚度纸基材印刷电路板————1.2±0.1mm，1.6±0.1mm玻璃布基材环氧树脂印刷电路板————0.5~4mm2．基板的形状2．1基板外形基板的外形原则上采用长方形，如果因结构需要而必须设计成不规则外形时，可以通过如图３-1所示那样通过拼板或在凹陷部分以拼板方式增补一片废弃的板材而将外形补为长方形。增补部分增补部分图３-1以拼板或增补方式形成规则的外形2．2基板的四角PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-03为了使基板在加工过程中的各个环节流动顺畅，基板的四个角要做出倒角，倒角的规格如图３-2所示，倒角的长直角边长度为5～8mm，角度为15～20o。５～８ｍｍ15~200图３-2基板四角的倒角2．3基板边缘开口限制区域因为实装设备的限制，基板四边的某些区域禁止欠缺或开有空洞，否则实装设备将无法生产，基板设计时如果有实装加工，则必须满足这些要求。具体区域如图3-3所示。在基准孔侧的下部边缘向上，两侧边缘85mm的范围内，禁止出现宽度超过3mm的缺口８区域禁止开有空洞图3-3禁止欠缺或开孔区域2．4基板开孔方案与相关对策PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-03基板需要开有?12mm或者□12mm以上的孔时，为了防止波峰焊接时助焊剂喷到安装在孔的这上方的元件上或者焊锡从开孔处到达基板正面，要在这些孔的位置设置工艺废料，些工艺废料通过细小的连接结构与保留部分连在一起，焊接后再将这些废料去除。待开孔较小并且废料部分可以>5m>2.5mm2.5m＜２ｍｍ<2m图3-4.1开孔较小时图3-4.2开孔较大时很方便地以手工方式去除时时，废料可以用手工去除，连接方案如图3-4.1所示，缝隙可采用1mm的宽度；开孔较大或手工难以去除时，连接处应考虑用工具切割时的必要结构，连接方案如图3-4.2所示。3．关于拼板3．1拼板的方式为了满足设备最小尺寸规格的要求，减少载板时间损失和提高材料利用率，对于外形尺寸较小和非规则矩形外形的基板，可以采用两片以上的拼板方式。拼板的每一小片原则上采用沿X方向排列，禁止沿Y方向排列，如果只能以Y方向排列方式时，必须确保拼板后拼板的整体长度（X）方向尺寸远大于宽度（Y）方向尺寸。图3-5同类型拼板拼板之间以带小孔的连接桥连接。同一基板的拼板请参照图3-5。对于同一种基板不能实现拼板的情况，可以将其设计为两种基板的拼板方式，不同的两种基板拼板时，如果两种基板的尺寸相差较大，而且一种基板外形不规则时，可以采用图3-1的第二种方式，图中的增补部分可以是一规格比较小的基板。如果大小不同的两种基板以X方向拼板时，较小的基板的Y方向中心要与大基板的Y向中心一致，不允许靠近Y方向的一侧布置。详细请参看图3-6所示。弃ABABa)不好的拚板方式b)好的拼板方式图3-6外形尺寸相差较大的两种基板的拼板方式PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-033．2拼板的外形外形方面，必须将拼板作为整体来考虑，其外形规格必须遵守2.1~2.3的限制。3．3拼板的连接拼板的连接可以以V形槽或者连接桥的方式实现:3．3．1连结桥连接连结桥连接就是拼板之间通过有限的连接点连结在一起，连结桥处相应的切缝宽度可以采用1mm和2mm宽两种规格，两种连结结构如图3-7所示。桥式连结结构在基板的边缘部分必须沿拼板的结合方向有一个与连接结构整体一致的向基板内的切口，切入基板的深度至少为连接结构切槽的宽度，但原则上不要超过5mm，也不允许出现只有一个连接点的长的悬臂梁结构。关于边缘部分的处理请参照图3-8所示。φ1.0１mm2.5mm3x2.5mm2x2.5mmφ2.02mm3.753.753.753.753.753.75图3-7拼板桥式连结的两种连结结构图3-8桥式连结的边缘部分形式连接桥结构的轴线距离基板边缘的最小距离为5mm；接结构切槽的边缘3mm范围内不允许连有直径3mm圆形或边长3mm以上矩形的孔。详细请参考图3-8所示。拼板的连接出现转折时，对于切槽的结构也请遵守图3-8的约束。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-03图3-8桥形连结与其它结构的制约与转折方案3．3．2V型槽连接0.8~1.0AB图3-9基板的V形槽连结结构1）原则上只有基板厚度在1.2mm以上时，才使用V形槽连结；2）V形槽在基板上只能以水平或者垂直方向开取；3）V形槽必须贯穿整个基板的长或宽度方向；4）在基板的边缘处，沿V形槽的方向应向基板内开一个V形小缺口，以使分板后每片板的角部不是很尖锐；5）图3-9中的A的尺寸不得小于5mm；6）两条并行的V形槽间的最小距离（图3-9中的B）不得小于5mm；7）切槽必须从基板的两面开，不得只开在基板的一面；8）双面切槽后基板的剩余筋厚应为基板厚度的0.45~0.5。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-034．关于基板的加工定位孔需要进行实装加工的基板，为了提高基板在实装机内的定位准确性，进而提高生产质量，有必要在基板上按设备要求设计出基准孔和定位孔，基准孔和定位孔的在基板中的位置如图3-10中所示，基板右下角的孔为基准孔，孔形为圆形；左下角的定位孔为长圆形，其结构见图3-10所示。5．关于Mark点由于基板焊盘相对于基板基准位置的制造位置精度偏差以与基板进入设备后的定位精度偏差，导致了基板上的元件贴装位置偏离设备既定的贴装位置，而对于要求高密度，高精度的SMT生产来说，这些偏差会严重影响生产质量，造成一系列的质量缺陷，为了避免这些缺陷的产生，需要在基板的某些位置设定基板Mark点（PCBMark），使设备通过识别这些Mark点（PCBMark）来计算决定基板的定位偏差并进行相应的修正，以提高实装贴装精度。基板Mark点必须成对儿出现，沿基板的对角线方向布置；不允许单个儿出现或者简单地单纯沿X或Y方向布置；也不允许布置在距基板上下边缘3mm的区域内（图3-11中的红色斜线标示区域）。具体请参考图3-11所示。图3-10基板的基准孔和定位孔对于像细间距（Pitch不大于0.5mm）SOP、QFP以与BGA和CSP一类的对贴装精度要求很高的元件，以与单边长度大于15mm的此类元件，还要在元件的对角线上布置个别Mark（IndividualMark）。布置方式请参考图3-11所示。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-03图3-11Mark在基板中的位置与禁止放置区域实装设备可以识别Mark点的形状如图3-12所示。图3-12中，A的尺寸范围是A=0.8~2mm，B的值不小于0.2mm。为了设备较好地识别Mark，以Mark中心为中心，□3mm的范围内不允许涂敷阻焊膜，也不允许有丝印、布线和焊点（参见图3-11所示）。推荐使用?1mm的圆或边长1mm的正方形作为Mark，使用正方形的Mark时，请使用右图所示的形状。也可以使用规则的?1mm的通孔作为Mark，但是，以孔的中心为中心的□3mm区域必须为铜箔或进行镀锡处理，以和通孔形成强烈反差。使用镀锡的Mark点时，表面必须处理得光滑平整，以获得均匀的反光表面；镀锡层的厚度应控制在20μm以下。图3-12实装设备可以识别的MarkPDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-05企业标准商品设计标准名称印刷配线基板设计标准GQB-D01-04版本:01发行日期:2003-06-304．部品配置基准1．原则在印刷电路板上进行元件配置时，除了要考虑电气性能和布线的方便性以外，还要考虑工艺性和其它方面的约束。设计中如果不能完全遵守本节要求，请一定和制造与工艺人员协商，如果有可能造成某方面的质量损失时，还应得到质量主管部门的认可。*本节约定：本节中，X方向意味着和基板加工时的流动方向平行的方向，Y方向意味着与X方向垂直的方向。（X与Y方向的定义见图4-1所示。）图3-5同类型拼板PCBFlowＤｉｒｅY方向X方向图４－１Ｘ与Ｙ方向定义2．回流焊元件布置区域的限制SMT元件与插件元件的布置必须满足SMT设备和波峰焊机的要求（图4-2）：在基板的X方向上，距离基板上下边缘3mm的区域内与基准孔和定位孔的附近一定范围内的区域内（图4-2内的红色斜线区域），禁止布置元件对于贴片元件，禁止在此区域内设置焊盘。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-03禁止布置元件区域图4-2回流焊和插件元件布置的禁止区域3．波峰焊加工面的元件布置区域限制波峰焊面的SMT加工因为需要点胶工序，所以除了要遵守第一项的SMT元件设置位置限制外，元件的中心位置还应遵守如下的限制（图4-3）：1）2）焊盘沿X方向布置的元件，元件中心（绿色?字中心）距离基板上下边缘的距离不得小于4.5mm，距离左右两端面边缘的距离不得小于3mm；焊盘沿Y方向布置的元件，元件中心（绿色?字中心）距离基板上下边缘的距离不得小于5.5mm，距离左右两端面边缘的距离不得小于2mm。4．手工插入元件布置区域的限制插件元件的布置同样要遵守图4-2的限制，禁止在红色斜线区域内设置元件（波峰焊后手工焊接除外）。需要通过波峰焊机进行自动焊接的元件的任何部分原则上不可超出基板外缘，如果因结构需要必须延伸到基板有效部分边缘外时，需要在基板相应位置设置必要的工艺边，焊接完成后再将工等艺边切除（图4-4）。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-05图4-3波峰焊接加工面SMT元件中心的禁止进入区域加工艺边后可以布置此区域不能布置插件元件元件伸出基板外缘不可工艺边图4-4手工插入元件布置的限制PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建33商品设计标准GQB-D01-035．极性元件的布置极性元件的布置请尽可能：1）同类元件的极性在同一板上为相同方向；2）如果上项实施极为困难时，要对元件按区域分组，组之间可以明确区分，同一组内的元件的极性为同一方向（图4-5）。3图4-5同一组的元件极性相同6．元件布置的方向性插件元件的管脚连线方向和长轴方向原则上沿X和Y方向布置。但是管脚间距小于2.5mm的元件，管脚连线方向请尽可能沿X方向布置（图4-6）。回流焊加工面：贴片元件的长轴方向应沿X或Y方向布置，贴片IC类也应遵守同样规则。波峰焊接面：LCR元件请尽可能使两焊接端按Y方向布置——但是元件间距比较小时，请不要交错布置（图4-6）；SOP类元件，尽量使管脚成Y方向，正四边形QFP类可以将对角线布置为X-Y方向(图4-6)。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建3商品设计标准GQB-D01-05好好的布置不好正方形QFP的合理布置不好IC01图4-6波峰焊面好的和不好的元件布局７．其它方面限制1）需要调整的元件比如可调电阻等，必须考虑调整的可能空间；2）涉与安全、法规与公共规范要求的方面，必须无条件满足要求；3）对于客户的要求，如果不会对产品性能和产品结构造成不良影响，必须按照客户要求设计。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建33商品设计标准GQB-D01-03企业标准商品设计标准名称印刷配线基板设计标准GQB-D01-05版本:01发行日期:2003-06-305．插入孔的设计基准1．插入孔设置的禁止区域部品的插入孔的限制区域必须遵守第3章2.3项的限制，并结合元件外形尺寸，以使元件布置遵守第四章第2项与第4项的要求；基板加工定位孔（第3章第4项）周围2mm的区域内禁止设置插入孔；客户提出明确要求的限制事项，在不影响产品性能并不会对产品结构造成影响的，应按照客户的要求进行设计。2．孔型与孔径规则2．1圆形孔2．1．1最大与最小孔径（单位：mm）基板厚度1.0以下1.0以上＊(最小孔径最大孔径0.7(?0.6*)?10?0.7(?0.6))内的值为采用NC加工时的尺寸2．1．2孔径基准（1）手插入成形方法直接插入插入后成形（单位：mm）插入孔径D＝ｄ＋０.2D＝ｄ＋０.2+0.1０D：ｄ：插入孔径元件引脚直径0+0.1当采用波峰焊接工艺时，插引脚的通孔，一般比其引脚线径大0.05-0.3mm为宜.(引脚大小参照元件规格)(2)自动插入机对于采用自动插件机插件的基板,本节只对孔径提出要求，至于自动插入机插入的其它限制,本次暂不涉与。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-05(单位：mm)部品形态轴向部品跨距区分5.0mm以上跨距5.0mm跨距插入孔径D=1.00+0.1D=0.9+0.10径向部品5.0mm跨距2.5mm跨距D=1.050+0.052．2矩形孔A1.2mm≤A≤7.0mmRB0.8mm≤B≤5.0mm0.2mm≤R对于诸如保险丝座，各类端子的宽电极类的插入引脚部分，按照引脚的形状，以满足要求、容易加工、开孔最小的原则，使用矩形开孔。矩形孔的长宽规格见上图所示，圆角R的规格如下表所示：B０?B≤3030?B≤8080?B2．插入孔间距对于手工插入的元件,原则上应该保证孔间距P>基板厚度T（见图5-1），但是，对于DIP封装的IC、接插件、显示屏等引脚间距较小的器件来说，应另作考虑；对于采用自动插件机插入的元件，孔间距以中心距计量（见图5-1）：1)轴向（卧式）元件的插入孔中心距只能采用5.0mm、7.5mm、10mm、12.5mm与15mm几种规格；2)径向（立式）元件的插入孔中心距只能采用2.5和5.0mm两种规格A０?A≤300.51.03.030?A≤801.03.03.080?A3.03.05.0P>TD手工插件P自动机插件图5-1手工插件和自动机插件的孔间距PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-06企业标准商品设计标准名称印刷电路板设计标准GQB-D01-06版本:01发行日期:2003-06-306．焊盘设计基准1．一般通孔安装元件的焊盘的大小(直径)为孔径的两倍,双面板最小为1.5MM。如果不能用圆形焊盘,可用腰圆形焊盘,大小如下图所示:腰圆形焊盘圆形焊盘焊盘长边、短边与孔的关系为：a0.60.70.80.91.01.1B2.82.82.82.82.82.8c1.271.521.651.741.841.942.贴片元件焊盘设计标准如下：对于无引脚类型的元件，焊盘的设计应参考下述第1）项，对于有引脚类型与异型元件，请务必参照元器件规格书所指定的焊盘设计要求进行设计，如果查找不到相应的规格，请按照下述第2）项进行设计。1)无引脚类型片状元件焊盘图形设计无引脚类型片状元件的设计请参表2。在日常设计中，推荐使用焊盘宽度C＝元件电极宽度W，焊盘间距A最小不小于元件宽度W；对于元件密度较高的，焊盘宽度C不能大于元件电极宽度；元件平行排列时，元件间距小于0.8mm的，推荐使用焊盘宽度C＝（0.85～0.95）元件宽度W；波峰焊接面,元件间距尽可能不采用小于0.8mm的布置。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-062)有引脚类型元件的焊盘设计a.SOP、QFP焊盘图形设计：SOP、QFP焊盘尺寸没有标准计算公式，所以焊盘图形的设计相对困难。引用松下公司的SOP、QFP焊盘图形设计标准，如表3所示。表2片状元件焊区尺寸表3b.SOP、QFP焊盘图形设计尺寸其它有引脚类型元件其它有引脚类型元件的焊盘设计，如器件规格书中无明确指示的，参照SOP类元件的焊盘设计标准进行设计。引脚间距不大于0.5mm的有引脚类元件，禁止布置在波峰焊焊接面。3．铜箔与板边最小距离为0.5MM,元件与板边最小距离为5.0MM,焊盘与板边最小距离为4.0MM。电解电容不可触与发热元件,如大功率电阻,热敏电阻,变压器,散热器等.电解电容与散热器的间隔最小为10.0MM,其它元件到散热器的间隔最小为2.0MM.PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-064．大型器件（如：直径15.0MM以上的电解电容、大电流的插座等）加大铜箔与上锡面积如下图；阴影部分面积最小要与焊盘面积相等。5.6.7.8.螺丝孔半径5.0MM内不能有铜箔(除要求接地外)与元件.(或按结构图要求).焊盘中心距小于2.5MM的,该相邻的焊盘周边要有丝印油包裹.跳线不要放在IC下面或马达、电位器以与其它大体积金属外壳的元件下.在大面积PCB设计中(大约超过500CM2以上),为防止过锡炉时PCB板弯曲,应在PCB板中间留一条5至10MM宽的空隙不放元器件(可走线),以用来在过锡炉时加上防止PCB板弯曲的压条,如下图的阴影区:9.需要过锡炉后才焊的元件,焊盘要开走锡位,方向与过锡方向相反,宽度视孔的大小为0.5MM到1.0MM。如下图：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-0610.设计双面板时要注意，金属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的焊盘不可开，一定要用绿油或丝印油盖住。11.为减少焊点短路，所有的双面印制板，过孔尽量不开绿油窗。（需要做测试点时，另做考虑）12．布局时，DIP封装的IC摆放的方向必须与过锡炉的方向成垂直，不可平行，如下图；如果布局上有困难，可允许水平放置IC（SOP封装的IC摆放方向与DIP相反）。13．元件的安放为水平或垂直。14．若铜箔入圆焊盘的宽度较圆焊盘的直径小时，则需加泪滴。如图：15．如果印制板上有大面积地线和电源线区（面积超过500平方毫米），应局部开窗口。如图：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-0616．横插元件（电阻、二极管等）脚间中心，相距必须是7.5mm，10.0mm与12.5mm。(如非必要，6.0mm亦可利用，但适用于IN4148型之二极管或1/16W电阻上。1/4W电阻由10.0mm开始)铁线脚间中心相距必须是5.0mm，7.5mm，12.5mm，15mm，17.5mm，20mm，22.5mm，25mm。17．PCB板上的散热孔，直径不可大于3.5MM18．PCB上如果有Φ12或方形12MM以上的孔,必须做一个防止焊锡流出的孔盖,如下图:(孔隙为1.0MM)19．电插印制板横插元件（电阻、二极管）间之最小距离X如下表：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-06相对位置1/16W电阻1/4W电阻跳线X=2.83X=2.83X=2.83X=2.5X=2.5X=2.5X=3.0X=3.2X=3.0X=3.2X=3.4X=3.220．直插元件只适用于外围尺寸或直径不大于10.5MM之元件。21．直插元件孔之中心相距为2.5MM或5.0MM.22．电插板直插元件间之最小间隙要符合下图X与Y的要求:AA<9.2A<9.29.2<A<10.59.2<A<10.5BB≤5.05<B<10.5B≤5.05<B<10.5X不适用5.5不适用A/2+0.9Y8.0不适用A/2+3.4不适用PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-06AA<6.356.35≤A≤10.5X3.8A/2+0.62523．贴片元件的间距：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-0624．贴片元件与电插元件脚之间的距离，如图：25．SMD器件的引脚与大面积筒箔连接时，要进行热隔离处理，如下图：26．测试点(1)测试点的直径不小于0.4mm，相邻测试点的间距最好在2.54mm以上，不要小于1.27mm。(2)在测试面不能放置高度超过6.4mm的元器件，过高的元器件将引起在线测试夹具探针对测试点的接触不良。(3)最好将测试点放置在元器件周围1.0mm以外，避免探针和元器件撞击损伤。定位孔环状周围3.2mm以内，不可有元器件或测试点。(4)测试点不可设置在PCB边缘4mm的范围内，这4mm的空间用以保证夹具夹持。通常在输送带式的生产设备与SMT设备中也要求有同样的工艺边。(5)所有探测点最好镀锡或选用质地较软、易贯穿、不易氧化的金属传导物，以保证可靠接触，延长探针的使用寿命。(6)测试点不可被阻焊剂或文字油墨覆盖，否则将会缩小测试点的接触面积，降低测试的可靠性。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-07企业标准商品设计标准名称印刷电路板设计标准GQB-D01-07版本:01发行日期:2003-06-307．布线设计基准铜箔最小线宽:单面板0.3MM,双面板0.2MM，边缘铜箔最小要1.0MM铜箔最小间隙:单面板:0.3MM,双面板:0.2MM.PCB布线有单面布线、双面布线与多层布线。布线的方式也有两种：自动布线与交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。并试着重新再布线，以改进总体效果。1．电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5mm对用宽的数字电路的PCB可地导线组成一个回路,即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。***在电源设计中冷地和热地之间要保证≧6mm的安全距离。2．数字电路与模拟电路的共地处理数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人PCB对外界只有一个结点，所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连，只是在PCB与外界连PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-07接的接口处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接，请注意，只有一个连接点。也有在PCB上不共地的，这由系统设计来决定。3．信号线布在电（地）层上在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多，再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了，为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线。首先应考虑用电源层，其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。4．大面积导体中连接腿的处理在大面积的接地（电）中，常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处理需要进行综合的考虑，就电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好，但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘，称之为热隔离（heatshield）俗称热焊盘（Thermal），这样，可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电（地）层腿的处理相同。5．布线中网络系统的作用在许多CAD系统中，布线是依据网络系统决定的。网格过密，通路虽然有所增加，但步进太小，图场的数据量过大，这必然对设备的存贮空间有更高的要求，同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的，如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏，通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54mm)或小于0.1英寸的整倍数，如：0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-08企业标准商品设计标准名称印刷电路板设计标准GQB-D01-08版本:01发行日期:2003-06-308．阻焊膜的设计基准1．阻焊膜设计时考虑的因素(1)印制板上相应于各焊盘的阻焊膜的开口尺寸，其宽度和长度分别应比焊盘尺寸大0.05～0.25mm，具体情况视焊盘间距而定，目的是既要防止阻焊剂污染焊盘，又要避免焊膏印刷、焊接时的连印和连焊。（有时阻焊膜要盖住焊盘或过孔，视具体情况而定）(2)阻焊膜的厚度不得大于焊盘的厚度2．电插印制板的阻焊丝印油如下图所示:3．横插元件阻焊油方向:(内向)4．直插元件阻焊油方向:(外向)PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-10企业标准商品设计标准名称印刷电路板设计标准GQB-D01-09版本:01发行日期:2003-06-309．丝印标示的设计基准1．丝印目的：为方便电路板的组装作业和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和部品番号与生产序列号等等。2．丝印布置原则是：“不出歧义，见缝插针，美观大方”，并应注意：字符、图形等标志符号不得印在焊盘上，以避免引起焊接不良，同时也尽量不要印在过孔上，使丝印的文字易于识别，不出歧义。3．丝印的具体标识要求：3.1PCB基板的丝印要求3.1.1PCB基板番号（即为公司品番号）表示：3.1.1.1无拼合PCB板的基板番号直接印刷在PCB基板元件面的醒目位置；3.1.1.2拼合PCB板的基板番号表示：1).在拟舍弃的部分印刷拼板的基板品番,如图示例1，并表示出拼板分割数量，如图示例5:SA-5表示拼板的分割数量为5块；2).如无拟舍弃的部分时，将拼板的基板品番分为两行分别印刷于两个相邻的子板上，如图示例2；3).各子板的番号印刷于各自的位置上，如图示例3；4).基板材料有规格认证要求时，将规格认证承认记号印刷于基板醒目位置。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准JJB1230DJJB1230ABGQB-D01-010JJB1230ACJJB1230ASA-5GOLDENHUALUJJB1230AAJJB1230A3.1.2基板上的流向指示标识对于在焊接时有流向要求的PCB板，要求在基板上标识出流向标记箭头；没有流向要求的不标示箭头符号。流向标记箭头一般印刷在工艺边上，每块板上至少两个；前3.1.3基板上的产品标识对于同一种基板用于不同产品的情况，须在基板上留有区分标识，区分标识可采用两种方式：3.1.3.1在PCB板的空隙处印刷上各产品番号（可简化，易区分即可），再以点胶位置在哪一产品旁边来区分用途；4200__（横线上方为点胶位置）5240__3.1.3.2在PCB板的空隙处加几个上0欧0603电阻的焊盘，旁边标出产品番号，以电阻上在哪个产品番号对应的位置来区分用途，如图所示，上在4200旁表示用于4200产品，以此类推。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-104200524053443.1.4PCB基板上的公司标识在每块PCB基板或拼板上必须丝印一处公司标识“GOLDENHUALU”,采用Serif字体，字体高度为90mil,字体粗细为9mil,见上图3.2PCB序列号表示：30mmS/N印刷白色，S/N序列号字框总宽度如图所示为1181.1mil,每个框的宽度为185.039mil,高度为196.85mil.丝印字符表示：产品序列号一般用6-7位字符，为水平方向，“S/N”采用Serif字体，字体高度为90mil,字体粗细为9mil,与序列号间距离为80mil.3.3部品的丝印表示单面板中贴片元件的的丝印只在其贴片的一面；插件元件的丝印两面都要求有，且是相同的；多面板中贴片元件的丝印只在其贴片的一面，插件元件的丝印只在其元件面。部品的位号一般印在部品的上方，上方无位置时印于部品的左侧，其次是下侧或右侧，并与部品成0°或-90°角（视具体情况），如上述位置都没有时可印在附近位置的空白处，以箭头自部品处引至位号丝印处标识。部品的丝印字体（对于Protel99）可选Default即默认字体，字体高度和线宽可选如下几种：40mil/4mil;50mil/4,5mil;60mil/5,6mil;70mil/6,7mil;80mil/7,8mil;PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-01090mil/9,10mil。3.3.1电容的丝印表示3.3.1.1电解电容(以（E+序列号）表示,无极性的电解电容如下右侧图所示，两者都可根据实际情况旋转；有极性电解电容如图所示，有外圆弧一侧为负极，丝印圆环的直径视实际情况比元件直径稍大有极性电解电容无极性电解电容3.3.1.2电容以（C+序列号）表示,安规电容以(BC+序列号)表示,丝印如图所示；3.3.1.3贴片电容以(C+序列号）表示；3.3.1.4贴片钽电容以(C+序列号）表示，并需标示出极性如图箭头所示；阴影处为负极，与钽电容上的标示相一致3.3.2三极管以（Q+序列号）表示）三极管必须在丝印上标出E,C,B脚，如图所示，其排列可按实际的部品规格书进行重排，部品的安置方向可根据实际情况旋转；PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准CCGQB-D01-10BBEE引脚三角形排列引脚直线形排列3.3.3连接器以（J+序列号）表示图1图23.3.3.1有缺口的一边为有插槽的一边，可能时应标出各个电压值；如图1，其外轮廓与连接器的外轮廓相同3.3.3.2阴影处印刷白色，表示连接器有壁的一边，如图2上边，其外轮廓与连接器的外轮廓相同3.3.3.3贴片的连接器，丝印要求与连接器的外轮廓一致，以便校正连接器的位置；有锁紧装置的要印出锁紧装置拉出的位置轮廓线3.3.4保险丝以（F+序列号）表示；F1125V2.5AFUSE额定电流FUSE额定电压FUSENo.-原理图，部品表中的FUSE编号在FUSE的傍边要标注警示性文字如下：CAUTION:FORCONTINUEDPROTECTIONAGAINSTFIREHAZARD,PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-010REPLACEONLYWITHSAMETYPEFUSE(S).注：CAUTION的高度为3mm以上，上述其余文字的高度为2mm以上，文字粗细0.254mm以上。3.3.5磁珠以（FB+序列号）表示；3.3.6二极管以（D+序列号）表示；二极管发光二极管稳压二极管3.3.7集成电路以（U+序列号）表示3.3.7.1四周都有管脚的IC在集成电路的四边需标识出第一只和最后一只管脚的号码，且在第一脚处要印刷一个圆（如图所示）或在1脚旁的方框处做一个倒角。管脚数较多时每5/10根管脚作出一个标记（白点或白线）第一脚标示240181管脚号标示18012160611203.3.7.2两边有管脚，两边没有管脚的IC,在有管脚的两边需标识出第一只和最后一只管脚的号码，并在第一脚旁无管脚的一边做半圆标示(如图所示)。管脚数较多时每5/10根管脚作出一个标记（白点或白线）PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-1072137363.3.7.3BGA封装IC的丝印规定：参照3.7.1，如下图所示263.3.8开关以（S+序列号）表示,并应在醒目处标示该按键所起的功能，如“PLAY”/“STOP”等等3.3.9电阻的丝印表示3.3.9.1普通插件以（R+序列号）表示，丝印符号如图有两个选择供参考；压敏电阻以(RV+序列号)表示；3.3.9.2贴片电阻以（R+序列号）表示；PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-0103.3.9.3贴片排阻以(RP+序列号)表示；3.3.10晶振以(Y+序列号)表示，并须在标示出晶振频率，晶振分为有极性和无极性两种，其中无极性的印刷以部品俯视外轮廓；有极性的：1）其部品本身有形状区分的，印刷以部品俯视外轮廓即可区分极性；2）其部品本身无形状区分的，要标示出各管脚编号以示区分；3.3.11测试点以(TP+序列号)表示；3.3.12变压器以(T+序列号)表示；3.3.13跳线以(W+序列号)表示；3.3.14接地片以(ZA+序列号)表示；接地片以接地片的外形作丝印。3.3.15电感以（L+序列号）表示，丝印如图所示3.3.16其它非对称或有极性元件，丝印原则上以其轮廓线或级性标示相同4．电源板的特殊丝印要求强电区与弱电区间应用粗的丝印线分开,并在强电区标示“HOT”,弱电区标示“COLD”以警告维修人员该处为高压部分,要小心操作.5．丝印的字体与粗细对于使用Protel99布板的，PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-106.位号的设置规则位号（前称序列号）一般为三位，的设置以其所在PCB板来分区，如：DVD产品的解码板上的元件的序列号为1~399,操作板上的为400~499，电源板上的为500~599，输出板上的为600~699，以此类推。7．其它要求对于金属外壳或与基板接触面有暴露的导体部分的元件（比如金属外壳的晶振、大功率器件等），元件放置区必须印刷白色阻焊油，以防止元件通过金属外壳或暴露的导体部分接地或与其它部分短路。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-10企业标准商品设计标准名称印刷配线基板设计标准GQB-D01-02版本:01发行日期:2003-06-3010．相关安全要求1.LVD考核电源的指标1.一般来讲，电源的安全认证以德国基于1EC-380标准制定的VDE-0806标准最为严格，我国的国家标准则是GB4943-1995《信息技术设备(包括电气设备)的安全》。无论是哪一国制定的标准，大都从爬电距离、抗电强度、漏电流、温度等几个方面做出了严格规定。2.爬电距离的要求：爬电距离指沿绝缘表面测得的两个导电器件之间或导电器件与设备界面之间的最短距离。UL、CSA和VDE安全标准强调了爬电距离的安全要求，强弱电之间必须有6mm的距离,这是为了防止器件间或器件和地之间打火从而威胁到人身安全。若板上有小于1mm的槽，则爬电距离不应沿着槽面测量，而只应在其宽度方向测量。若间隙是由被导电体分割成两个或多个连续空气隙组成，则计算总距离时任何小于1mm宽的气隙均忽略不计，除非总距离小于1mm。然而所有小于0.5mm宽的单个气隙均应忽略不计。当用标准指形杆来测定可触与件和带电件之间的爬电距离与间隙时，可认为任何非导电件的可触与区覆盖了一层导电层。进行爬电距离和间隙测量时，其导体和插头均置于其正常位置。3.抗电强度的要求：在交流输入线之间或交流输入与机壳之间由零电压加到交流1500V或直流2200V时，不击穿或拉电弧即为合格。4.关于漏电流的要求：UL和CSA均要求暴露的、不带电的金属部分均应与大地相接。漏电流的测量是通过在这些部分与大地之间接一个1.5kΩ的电阻，测其漏电流。开关电源的漏电流，在260V交流输入下，不应超过3.5mA。5.温度的要求：安全标准对电器的温度要求很重视，同时要求材料有阻燃性。对开关电源来说，内部温升不应超过65℃，如果环境温度是25℃，电源的元器件的温度应小于90℃。不符合安全标准的电源在刚开始用时对使用者并没有什么直接的不良影响，但用久了以后，由于潮湿的空气和灰尘的影响可能导致高压区短路，不但造成电源本身损坏，还会严重影响电网，从而对其他电器造成不利影响。6.接地的要求:对于晶振,为了解决EMC问题,必须就近接地.另,强弱电之间必须要分开,;最好有明显的分割标记.标记和使用说明：PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-010标记应容易清楚的看出，且不致误解。不可擦除，且字迹清楚，用浸过汽油和水的布轻轻擦拭，标记应不会擦除。2.设计中的应注意的问题抑制电缆干扰的制胜武器－滤波连接器电磁干扰测试时完全合格的设备通过电缆连接起来后，系统就不在合格了。这是忽略了电缆的辐射作用实践表明，按照屏蔽设计规范设计的屏蔽机箱一般很容易达到60-80dB的屏蔽效能，但往往由于电缆处置不当，造成系统产生严重的电磁兼容问题。90%的电磁兼容问题是由于电缆造成的。这是因为电缆是高效的电磁波接收天线和辐射天线。电缆产生的辐射尤其严重。电缆之所以会辐射电磁波，是因为电缆端口处有共模电压存在，电缆在这个共模电压的驱动下，如同一根单极天线，如图1所示。图1电缆共模辐射模型它产生的电场辐射如下式所示：E=12.6×10-7(fIL)(1/r)式中，I是电缆中的共模电流强度，L是电缆的长度，f是共模信号的频率，r是观测点到辐射源的距离。要减小电缆的辐射，可以减小高频共模电流强度，缩短电缆长度。电缆的长度往往不能随意减小，控制电缆共模辐射的最好的方法是减小高频共模电流的幅度，因为高频共模电流的辐射效率很高，是造成电缆超标辐射的主要因素。减小电缆上共模高频电流的一个有效方法是在电缆的端口处使用低通滤波器，滤除电缆上的高频共模电流。传统上都是将滤波器安装在线路板上的电缆端口处，如图2所示。图2线路板上的共模低通滤波器滤波器的这种安装方式有一个问题就是经过滤波后的信号线在机箱内较长，容易再次感应上干扰信号，形成新的共模电流，导致电缆辐射。再次感应的信号有两个来源，一个是机箱内的电磁波会感应到电缆上，另一个是滤波器前的干扰信号会通过寄生电容直接耦合到电缆端口上。解决这个问题的方法是尽量减小滤波后暴露在机箱内的导线长度。滤波连接器是解决这个问题的理想器件。滤波连接器的每个插针上有一个低通滤波器，能够将插针上的共模电流滤掉。这些滤波连接器往往在外形和尺寸上与普通连接器相同，可以直接替代普通连接器。由于连接器安装在电缆进入机箱的端口处，因此滤波后的导线不会再感应上干扰信号，PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-10如图3所示。图3滤波连接器能够防止滤波后的导线再次感应上干扰当然使用屏蔽电缆也能够解决电缆辐射的问题。但使用滤波连接器的方案在许多方面要优于屏蔽电缆，下面列举一些滤波连接器的优点：滤波连接器能够将电缆中的干扰电流滤除掉，从而彻底消除电缆的辐射因素。而屏蔽电缆仅仅是防止干扰通过电缆辐射，实际这些干扰电流还在电缆中。因此当主机通过屏蔽电缆与打印机连接时，干扰电流会流进打印机，通过打印机的天线效应辐射。?滤波连接器抑制电缆辐射的效果比屏蔽电缆更稳定。屏蔽电缆的效果在很大程度上决定于电缆的端接。由于电缆频繁的拆装或较长时间后搭接点的氧化，端接阻抗会增加，造成屏蔽效能下降。使用滤波连接器后，可以降低对电缆端接的要求，降低生产成本，避免使用价格昂贵的高质量屏蔽电缆，降低成本。滤波连接器中的滤波电路有较简单的单电容型或单电感电路，也有较复杂的?型，?型或T型电路。2．使用滤波连接器的注意事项2.1滤波器的接地滤波连接器必须良好接地才能起到预期的滤波作用。对于直接安装在面板上的滤波连接器，似乎只要保证机箱与滤波连接器之间是导电接触就不会有问题，但是在要求较严格的场合（如要满足军标的干扰发射限制要求），还是需要足够的重视。因为许多场合滤波连接器与机箱之间的接触并不是十分充分的，而仅在一些点接触。这样高频的接触阻抗是比较大的。为了避免这一点，往往需要在滤波连接器与机箱面板之间安装电磁密封衬垫。另外，对于含有旁路电容的滤波连接器（大部分都含有），由于信号线中的大部分干扰被旁路到地上，因此在滤波器与地的接触点上会有较大的干扰电流流过。如果滤波器与地的接触阻抗较大，会在这个阻抗上产生较大的电压降，导致较强的辐射。如果滤波连接器安装在线路板上，并且通过线路板上的地线与机箱相连，则要注意为滤波器提供一个干净的滤波地，这个地与线路板上的信号地分开，仅通过一点连接。并且要与机箱保持良好的搭接。2.2所有针都要滤波有些厂商提供的滤波连接器可以根据用户的要求提供特殊的滤波连接器，这些连接器的某些插针上没有滤波器。用户之所以要求某些芯上不装滤波器，大致有两种情况，一种是连接器中的某些芯传输的信号频率很高，轻微的滤波也会造成信号失真，因此只好不对这些芯进行滤波。另一种情况是有些用户为了降低成本，要求厂商仅在传输信号的芯上安装滤波器。在使用种滤波器时，要注意它的滤波效果可能很差。因为机箱中的干扰信号会耦合到电缆中的所有导线上，这样电缆中没有经过滤波的芯线会将感应的信号带出机箱，产生共模辐射。另外，当频率较高时，电缆中导线之间的耦合也非常严重，这样没有经过滤波的导线上的电流会耦合到经过滤波的导线上，造成严重的辐射。所以滤波连接器中的芯都需要滤波。实际上如果为了降低成本在某些芯线上不安装滤波器是没有必要的，因为现在流行的制造工艺是将电容阵列板安装在连接器中，这种工艺并不会因少几个电容而降低成本。如果有些信号由于频率较高而不允许滤波，则在设计时可以考虑将这些信号连接到单独的连接器上，然后对这些信号线使用屏蔽性能较好的屏蔽电缆。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-0102.3屏蔽机箱我们已经描述了滤波连接器的好处。但要注意，获得这些好处的前提条件是滤波器的输入端与输出端是被隔离开的。因此如果机箱本身不是屏蔽的，则滤波连接器就失去了这些好处。所以只有在屏蔽机箱上才有必要使用滤波连接器4．滤波连接器的选用选用滤波器连接器时，除了要选用普通连接器时要考虑的因素外，滤波器的截止频率是一个重要的参数。当连接器中各芯线上传输的信号频率不同时，要以频率最高的信号为基准来确定截止频率。虽然许多厂商可以按照用户的要求在不同的芯上安装不同截止频率的滤波器，但这往往是不必要的。因为只要有一根信号线上有频率较高的共模电流，它就会耦合到连接到同一个连接器上的其它导线上，造成辐射。一般滤波连接器厂商给用户的参数是滤波器中的电容值，为了知道不同电容值对应的截止频率，往往还提供一张电容与截止频率的对照表。对于脉冲信号，我们可以将滤波器的截止频率选在1/?tr处，tr是脉冲的上升时间。当脉冲的上升时间不知道是，可以用脉冲信号的15次谐波作为滤波器的截止频率。地线干扰与抑制1．地线的定义什么是地线？大家在教科书上学的地线定义是：地线是作为电路电位基准点的等电位体。这个定义是不符合实际情况的。实际地线上的电位并不是恒定的。如果用仪表测量一下地线上各点之间的电位，会发现地线上各点的电位可能相差很大。正是这些电位差才造成了电路工作的异常。电路是一个等电位体的定义仅是人们对地线电位的期望。HENRY给地线了一个更加符合实际的定义，他将地线定义为：信号流回源的低阻抗路径。这个定义中突出了地线中电流的流动。按照这个定义，很容易理解地线中电位差的产生原因。因为地线的阻抗总不会是零，当一个电流通过有限阻抗时，就会产生电压降。因此，我们应该将地线上的电位想象成象大海中的波浪一样，此起彼伏。2．地线的阻抗谈到地线的阻抗引起的地线上各点之间的电位差能够造成电路的误动作，许多人觉得不可思议：我们用欧姆表测量地线的电阻时，地线的电阻往往在毫欧姆级，电流流过这么小的电阻时怎么会产生这么大的电压降，导致电路工作的异常。要搞清这个问题，首先要区分开导线的电阻与阻抗两个不同的概念。电阻指的是在直流状态下导线对电流呈现的阻抗，而阻抗指的是交流状态下导线对电流的阻抗，这个阻抗主要是由导线的电感引起的。任何导线都有电感，当频率较高时，导线的阻抗远大于直流电阻，表1给出的数据说明了这个问题。在实际电路中，造成电磁干扰的信号往往是脉冲信号，脉冲信号包含丰富的高频成分，因此会在地线上产生较大的电压。对于数字电路而言，电路的工作频率是很高的，因此地线阻抗对数字电路的影响是十分可观的。3．地线干扰机理3.1地环路干扰图1是两个接地的电路。由于地线阻抗的存在，当电流流过地线时，就会在地线上产生电压。当电流较大时，这个电压可以很大。例如附近有大功率用电器启动时，会在地线在中流过很强的电流。这个电流会在两个设备的连接电缆上产生电流。由于电路的不平衡性，每根导线上的电流不同，因此会产生差模电压，对电路造成影响。由于这种干扰是由电缆与地线构成的环路电流产生的，因此成为地环路干扰。地环路中的电流还可以由外界电磁场感应出来。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-10图1地环路干扰3.2公共阻抗干扰当两个电路共用一段地线时，由于地线的阻抗，一个电路的地电位会受另一个电路工作电流的调制。这样一个电路中的信号会耦合进另一个电路，这种耦合称为公共阻抗耦合，如图2所示。图2公共阻抗耦合在数字电路中，由于信号的频率较高，地线往往呈现较大的阻抗。这时，如果存在不同的电路共用一段地线，就可能出现公共阻抗耦合的问题。图3的例子说明了一种干扰现象。图3是一个有四个门电路组成的简单电路。假设门1的输出电平由高变为低，这时电路中的寄生电容（有时门2的输入端有滤波电容）会通过门1向地线放电，由于地线的阻抗，放电电流会在地线上产生尖峰电压，如果这时门3的输出是低电平，则这个尖峰电压就会传到门3的输出端，门4的输入端，如果这个尖峰电压的幅度超过门4的噪声门限，就会造成门4的误动作。PDF文件使用"pdfFactoryPro"试用版本创建商品设计标准GQB-D01-010图3地线阻抗造成的电路误动作4．地线干扰对策4.1地环路对策从地环路干扰的机理可知，只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。如果能彻底消除地环路中的电流，则可以彻底解决地环路干扰的问题。因此我们提出以下几种解决地环路干扰的方案。A.将一端的设备浮地如果将一端电路浮地，就切断了地环路，因此可以消除地环路电流。但有两个问题需要注意，一个是出于安全的考虑，往往不允许电路浮地。这时可以考虑将设备通过一个电感接地。这样对于50Hz的交流电流设备接地阻抗很小，而对于频率较高的干扰信号，设备接地阻抗较大，减小了地环路电流。但这样做只能减小高频干扰的地环路干扰。另一个问题是，尽管设备浮地，但设备与地之间还是有寄生电容，这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗，因此并不能有效地减小高频地环路电流。B.使用变压器实现设备之间的连接利用磁路将两个设备连接起来，可以切断地环路电流。但要注意，变压器初次级之间的寄生电容仍然能够为频率较高的地环路电流提供通路，因此变压器隔离的方法对高频地环路电流的抑制效果较差。提高变压器高频隔离效果的一个办法是在变压器的初次级之间设置屏蔽层。但一定要注意隔离变压器屏蔽层的接地端必须在接受电路一端。否则，不仅不能改善高频隔离效果，还可能使高频耦合更加严重。因此，变压器要安装在信号接收设备的一侧。经过良好屏蔽的变压器可以在1MHz以下的频率提供有效的隔离。C.使用光隔离器另一个切断地环路的方法是用光实现信号的传输。这可以说是解决地环路干扰问题的最理想方法。用光连接有两种方法，一种是光耦器件，另一种是用光纤连接。光耦的寄生电容一般为2pf，能够在很高的频率提供良好的隔离。光纤几乎没有寄生电容，但安装、维护、成本等方面都不如光耦器件。D.使用共模扼流圈在连接电缆上使用共模扼流圈相当于增加了地环路的阻抗，这样在一定的地线电压作用下，地环路电流会减小。但要注意控制共模扼流圈的寄生电容，否则对高频干扰的隔离效果很差。共模扼流圈的匝数越多，则寄生电容越大，高频隔离