电路板设计要考虑哪一些基本的

电路板有PCB、FPC的单面、双面和多层板等许多种类，不同种类的线路板有各自的特点，具体设计要求都不一样，但是在设计中有一些共同的通用要求，在设计任何类型的电路板时都必须考虑这些通用要求。主要有以下几个方面：

1.1 确定电路板的性能等级

电子整机一样根据产品的使用目的不同，其性能根据对产品工作可靠性和性能要求的不同，分为不同的性能等级。在设计电路板时，设计者首先应了解所设计的线路板 属于哪一性能等级，因为不同的等级有不同的复杂性和不同的性能与可靠性要求，不同等级的产品验收的要求与检验的频数都不同，因而产品的造价与成本也不同。在确定了板的性能等级后，应体现在设计文件中，可按电路需要和规定的要求，考虑详细的各项参数设计。在签订电路板采购合同时，应明确说明产品的等级，等级不同所用的基材可能不同，等级越高其产品性能要求越高，生产成本和产品的价格也高。按国际上先进的标准规定，通常将电路板按使用范围分为三个性能等级：

1级-普通电子产品：包括消费性电子产品（如收音机、一般的电视机、电子玩具等）、某些计算机及其外围设备等民用电子产品用的板。

2级-专用服务电子产品：包括通讯设备、复杂的高级商用机器和仪器、某些工业自动化电子设备以及对工作时发生中断要求不严格的军用电子设备等用的板。这些产品要求高性能、长寿命，希望在使用时能够不间断地工作，但这不是必须严格的要求。

3级-高可靠性电子产品：包括对连续工作性能和所要求的性能非常严格的商用或军用电子设备和产品，这些设备工作时不允许出现停机，并且需要随时都能正常工作。如维持生命的保障系统，航空、航天飞行控制系统以及精密武器系统用的电路板，都需要具有高性能和高可靠性。

不同级别产品印刷的验收要求，可按照产品的等级和执行的标准进行验收。

1.2 设计的基本原则

电路板的设计决定电路板的固有特性，在一定程度上也决定了电路板的制造、安装和维修的难易程度，同时也影响电路板的可靠性和成本。尽管PCB的种类繁多，但是在设计时总有一些共同要考虑的问题，这就是设计的通用原则。所以在设计时应遵循以下通用的基本原则，综合考虑电路设计要求、电路板制造和电子装联等工艺要求的各项要素，才能取得较好的设计效果。

（1）电气连接的准确性：

电路板图上导电图形的导线连接关系，应与电原理图和逻辑图相一致，如果因机械、电气性能要求不宜在板上布线时，应在电路板装配图上注明连接的方式和要求，印制导电的宽度和间距应能满足电路的电气要求。

（2）可靠性：

电路板的可靠性是使用要求的基本保证，不同性能等级的板，可靠性程度（平均故障间隔时间或平均工作时间）要求不同。可靠性与电路板的结构、使用的环境、基材的选择、电路板的布局、布线、印刷导线的宽度与间距以及印制板的制造和安装工艺等因素有关，其中任何一项因素的变化都会影响电路板的可靠性。设计时必须考虑综合考虑以上因素，合理确定电路板的结构（布线层数）、导线宽度和间距，布局、布线和互连的形式，并且要注意选择适当的基材。一般来将布线层数少、布线密度低的板可靠性高。但是在一些特殊电路中（高频数字或微波电路），由于电气性能的要求和考虑电磁兼容性（EMC），采用多层板可能会比单面和双面布线会取得更好的效果。

（3）工艺性：

决定电路板的可制造性（包括可测试性和维修性）和影响产品生产质量和成本的重要因素。设计者在确定电路板的结构、布局和导线宽度、间距以及互联方式和孔径大小等要素时，应当考虑设计的产品与电路板当前的制造和电子装联工艺水平相适应，在满足电气设计要求的同事尽可能有利于制造、安装和维修。一般来说布线密度和导线精度越高、层次越多、结构越复杂、孔径越小其制造的难度增加。如果设计的产品工艺性不好，或者要求超越了当时的制造工艺水平，将会带来许多麻烦，诸如生产成本上升、周期加长、质量下降，甚至是当前工艺不可能制造。

（4）经济性：

不同结构类型（单面、双面和多层布线）、不同的基材、不同加工精度要求的电路板，以及不同的设计方法，其成本相差很大，一般来说多层板的成本要高于单面和双面板，高密度布线板的成本高于低密度布线板，性能等级高的成本也要高。设计时应考虑成本低和性价比最佳的原则，在满足使用安全、可靠的前提下力求经济适用。

（5）环境适应性：

根据电路板使用时的环境条件，合理选择电路板的基材和涂覆层，以满足使用环境的需要，可以延长线路板的使用寿命；对一些有高可靠要求的电路板，必须考虑电磁兼容性，不能给其他电子设备造成电磁干扰，并且本身也应具有一定的抗干扰能力。选用的材料力求对环境无污染或低污染。具体体现在：电路板的基材应是不含卤素的，因为含有卤素的阻燃性基板，在用后燃烧处理时会产生有毒气体；所用的焊料涂层和焊接用的焊料应是无铅的（高可靠的军工产品除外），目前欧盟国家已明确规定（ROHS），我国也有相应的法规，规定在一些民用产品中不许采用含铅的涂层或用含铅的焊料焊接电路板，因为铅是重金属，对人和环境会造成危害。不含卤素的基材已经开始生产但成本较高，随着技术的进步，这些材料性能会不断地改进、成本也会逐步降低，应用将日益广泛。

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