嵌入式電子系統制造可靠性的技術保證就是電子工藝技術，包括器件選型、存儲方法、裝聯焊接、PCB布線布局、標識、線纜、板級防護等內容。其設計電子工程師、機械工程師、布局工程師、電子工藝工程師、以及工藝設計、檢驗、庫房、焊接、組裝等。

1、PCB板

　　1.1、PCB板子的尺寸和形狀

　　　　1）過小的PCB板(長邊小于125mm或短邊小于100mm)可采用平板的方式，避免焊接過程的PCB板傳送過程中重心不穩，引起焊接問題；

　　　　2）若不是矩形則采用工藝拼板做成矩形；

　　　　3）PCB板的角應為R型倒角；

　　　　4）拼接時若PCB板上元件重量較輕，則采用V型，若較重，可采用郵票孔；

　　　　5）用絲印符號備注PCB板焊接的傳送方向；

　　1.2、PCB基材

　　　　1）PCB板材及等級；

　　　　2）阻燃等級

　　　　3) 板材厚度

　　1.3、鍍層：鍍錫、鍍鎳金；鍍錫PCB長時間暴露在空氣中易氧化；廠房存儲要真空包裝；

　　1.4、板層數

　　　　1）多層板具備電磁兼容防護的功效；但同時也有較高的制版成本；

　　　　2）根據PIN密度來決定層數，即面積 / (引腳數 / 14)

　　1.5、可生產性設計

　　　　1) 傳送邊留出5~10mm空白寬度
　　　　2）設置裝配基準點
　　　　3) 多引腳封裝應設置局部基準點；

2、焊盤、過孔

　　2.1、焊盤

　　　　焊盤孔徑比器件引腳引線寬0.3~0.5mm，焊盤總直徑為焊盤通孔的2 ~ 2.5倍；

　　2.2、導通孔

　　　　導通孔要求孔徑和板厚的比例不小于1:6

　　2.3、安裝螺釘孔：

　　　　安裝螺釘孔的附近應有禁部區；保證足夠的電器絕緣空間；

3、布局規則

　　3.1、器件方向：

　　多引腳插裝件布局方向時軸線與波峰焊方向垂直；同類插裝件按一個走向防止；同類有極性的分立元件，在一個功能區內保持極性方向一致；

　　3.2、器件布局：

　　　　1）元器件之間有最小間距要求；
　　　　2）布局時考慮運行可靠性、電磁干擾等；首要措施是隔離，諸如小電流、低電壓的弱信號元件與大電流、高電壓的強信號元件隔離；模擬與數字隔離；低頻與高頻隔離；
　　　　3）自然冷卻條件下，熱敏元器件遠離發熱元器件；
　　　　4）器件布局規則滿足焊接加工比配，諸如減少PCB加熱次數，可采用少量手工補焊；

4、布線規則

　　4.1、金手指布線規則

　　插板和底板插槽之間電氣連接時的PCB覆銅層，所有的電信號通過金手指傳送，由金黃色導電觸片組成。

　　　　1）金手指內側不應有焊盤和過孔；
　　　　2）焊盤、過孔及元件應盡可能離金手指遠；

　　4.2、線條和布局通用規則

　　　　1）A/D信號、輸入/輸出信號、大小電流、高低電壓、高低頻等應遠離，不能遠離的加地線隔離；
　　　　2）BGA（球柵陣列）器件應有3~5mm禁布區；
　　　　3）晶振、散熱器、光耦等下方避免走信號線；
　　　　4）統一網格線寬一致，否則會導致阻抗特性不均勻；
　　　　5）大面積銅箔用隔熱帶；因為傳熱太快會影響焊接；
　　　　6）線條間距大于三倍線條寬度；

　　4.3、地線布置規則

　　　　1）多層板的一面作為完整的地層；
　　　　2）各種接地的優缺點：
　　　　　　a) 串聯一點接地，最簡單，但有共阻抗干擾，適合低頻電路；
　　　　　　b) 并聯一點接地，受本電路地電流、地線阻抗影響；
　　　　　　c) 串并結合一點接地（如模擬、噪聲、數字先串聯到一點后再并聯接地），較復雜；
　　　　　　3）對于高低頻電路 1MHZ以下單點接地；10MHZ以上多點就近接地；
　　　　　　4）不要設計直角轉彎的印刷線條；

　　4.4、連接器布線規則

　　　　1）數字和模擬隔離；
　　　　2）每個電源都至少配一個地線引線；

5、信號線隔離規則

　　1）強弱信號在同層面時遠離，不平行；不同層面則相互垂直；
　　2）高速信號線盡可能短；
　　3）連接端子中不相容的信號線隔離，諸如A/D信號等；
　　4）要考慮晶振震蕩源所產生的干擾：比如晶振和芯片盡可能近；
　　5）考慮容性串擾：
　　6）考慮感性串擾：

6、PCB光板設計規則

　　1）PCB大面積開孔，要保留補全措施；
　　2）器件布局時需要考慮與焊接加工匹配的規則;
　　3) 遵循先大后小、先難后易的規則；
　　4）PCB 邊緣不放置高大元器件；
　　5）貼片元器件有最小間距；
　　6）發熱元器件均勻分布；
　　7）大功率器件架高；
　　8）走線與銅箔與板邊留有安全距離；
　　9）貼片焊盤設計考慮諸如對稱、間距、寬度；
　　10）波峰焊時器件軸向與波峰一致；

7、導通孔設計規則

　　導通孔一般使用在多層印刷板中。高速信號，一個導通孔產生1~4nH的電感、0.3~0.8pF電容，敷設高速信號線應導通孔盡可能少。

8、螺釘口周邊應有禁布區

9、標識規則

　　1）PCB的以下區域及內容應做絲印標注：PCB版本、引腳符號、器件極性、器件方向、安規標識、危險標識、關鍵點參數值。
　　2）警示標識應全部用大寫字母；
　　3）保險管標識應包括保險絲序號、熔斷特性等；
　　4）PCB板五項安規標識齊全，包括：認證標志、生產廠家、廠家型號、認證文件號、阻燃等級；

10、可測試性設計：

　　大批量生產的單板，一般在生產中要做ICT（在線測試）。一般要求每個網絡都要至少有一個可供測試探針接觸的測試電，ICT測試點。

備注： ICT Test 主要是通過測試探針接觸PCB layout出來的測試點來檢測PCBA的線路開路、短路、所有零件的焊情況,可分為開路測試、短路測試、電阻測試、電容測試、二極管測試、三極管測試、場效應管測試、IC管腳測試(testjet` connect check BasicScan Bist)等其它通用和特殊元器件的漏裝、錯裝、參數值偏差、焊點連焊、線路板開短路等故障，并將故障是哪個組件或開短路位于哪個點通過打印機或屏幕顯示準確告訴用戶

11、防護工藝

　　11.1、MSD防護

　　即潮濕敏感器件防護，其潮濕等級用MSL表征。通常在焊接工藝里增加工序 -> 高溫烘烤干燥；

　　11.2、PCB 三防工藝：

　　即防水、防潮、防塵，一般措施是涂三防漆；

　　11.3、ESD 防護工藝：

　　即靜電釋放防護，ESD除了在電路板設計中有必要的處理，在產品電子零部件的存儲、運輸、裝配、維修、維護過程中都有必要的防護措施。

轉載于:https://www.cnblogs.com/Fredric-2013/p/6912690.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析》读书笔记（五）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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