拼版是提升 PCB 制造效率的必备手段。一方面提高制造效率缩短交期；另一方面，小尺寸异形 PCB 拼版是最高效制造方式。对 PCB 组装，拼版降低人工成本、便于质量管控。 但拼版有限制：整版尺寸须符合自动化设备能力（印刷机、SPI、贴片机、回流焊、AOI、AI 插件机、波峰焊）。通常最大 450×330mm，最小 50×50mm。无法拼版的小尺寸异形板仅能依靠辅助治具辅助制造。 突出问题：PCB 厂商和 SMT 厂商常未充分考虑可制造性、未达成制造成本效益最大化。须根据具体 PCB 要求，结合成本和制造能力选择最适合组合方式。 拼版组合方式 正向拼版 最常用、大规模应用的方法。优势：兼容所有

现代科技发展推动电子元件微型化，SMT 技术和设备在电子产品中大规模应用。SMT 设备具备全自动、高精度、高速度特性。自动化程度提升对 PCB 设计提出更高要求。PCB 设计必须适配 SMT 设备要求，否则影响制造效率质量，甚至导致全自动 SMT 无法完成。例如 MARK 不达标导致设备频繁故障；PCB 形状、夹持边、拼版设计不合理影响效率、造成焊盘缺陷甚至无法机械制造。 SMT 及其特性 SMT（表面贴装技术）是将元件焊接安装在 PCB 指定位置的先进电子制造技术。相比传统 THT（通孔技术），最显著特征是自动化制造程度大幅提升，适合大规模自动化生产。 SMT 生产线介绍 基本集成 SMT

现代电子系统向小封装、大规模、高速度发展，SLSI（超大规模集成）芯片密度激增，带来高速电路设计中互连和层叠问题。当前电子产品射频达数百 MHz 甚至 GHz，上升/下降沿极陡峭，PCB 布局规则和基板介电常数对系统电气性能至关重要。 高速 PCB 设计是当前电子产品研发关键环节，核心问题：时序、噪声干扰、EMI（电磁干扰），其解决直接关系系统正常运行。传统设计方法导致产品可靠性和成功率低，高速 PCB 设计在嵌入式应用系统研究具有高实用价值和广阔市场前景。 系统方案设计 图 1 显示嵌入式 RTU（远程终端单元）功能框架。 系统为垂直通信结构：数据采集层含电能单元、传感器单元、模拟量测量单

互联网技术飞速发展，电子邮件、在线支付、个人通讯大规模应用，信息安全成全球关键研究课题。PKI（公钥基础设施）技术利用公钥理论提供安全服务。PCIe（外设组件互连高速）作为第三代 I/O 总线标准，采用串行数据传输和点对点互连技术，广泛应用于高速设备。数字系统设计中高时钟频率导致信号完整性、电源完整性、串扰等问题，传统 PCB 设计难满足系统稳定性要求。 本文基于 PCIe 高速串行传输优势，提出高速密码卡 PCB 设计方案。 整体设计方案 采用 Altera Cyclone IV GX 系列 FPGA 芯片 EP4CGX50CF23C6N，集成 PCIe IP 硬核模块，实现 4 路高速数据

通信技术发展推动无线射频（RF）电路广泛应用于手机、蓝牙产品等，RF 电路成为无线传播核心技术。近年来 4G 普及、数据传输量级激增，给 RF 电路 PCB 设计带来挑战。RF 电路日传输信号量级增长数百倍。且 RF 电路主要用于小型化便携设备，基本要求：体积小、走线均匀合理、微型元件间无干扰。但手机内部元件间电磁干扰似不可避免。通过合理操作可有效降低 EMI 影响。本文提出适用于 RF 电路的合理 PCB 设计，特点：体积小、抗干扰能力强。 基板材料选择 IC 实装于基板，RF 电路首选合适基板材料作为承载模板。考量要素：介电常数、介质损耗、热膨胀系数，其中介电常数最关键，极大影响电路阻抗和

现代高速电路系统多采用多层 PCB，且常有多个工作电源，对图像平面设计提出严格要求，特别是多电源/地平面关系处理。此外，器件层需设计特殊铜皮表面，抑制振荡器产生 RF 能量，为大功率元件提供良好散热。 图像平面的功能 图像平面是印制电路板中邻近信号层的铜箔覆盖层。主要功能： 减少回流噪声和 EMI：为信号回流提供低阻抗路径，特别是大电流流经配电系统时。减小信号与回流形成的闭环面积，降低 EMI。 控制高速数字电路信号线串扰：串扰由 D/H 比决定，D 为干扰源与受干扰对象距离，H 为信号层间图像平面高度。通过调整 H 控制 D/H 比，从而控制串扰。 控制阻抗：走线特征阻抗与线宽及线到图像平

多层 PCB 作为元件集成平台，连接电路板与元件。电子产品轻薄小型化、高性能化导致 IC 高度集成、PCB 高密度化，发热量明显增加、热密度上升，尤其大量使用高频 IC（A/D、D/A）和电路频率提升加剧此趋势。若大量热量无法散出，设备可靠性将严重受损。统计显示，导致电子设备失效的因素中温度占 55%，居首位。温度每升高 10°C，部分元件失效率可翻倍。航空航天产品更不可忽视热控设计，不当设计可能导致整个系统完全失效。因此 PCB 设计必须高度重视热设计。 从原因分析入手：PCB 高温直接源于功耗元件。每个元件不同程度功耗引起热强度变化。温升现象分：局部/大面积温升、短时/长时温升。传热三途径

电子技术飞速发展推动计算速度、频率、集成度提升，产品体积缩小导致体积功率密度激增，轻薄短小趋势使单位体积发热量增加。PCB 热流密度快速上升严重影响可靠性。根据「10 度法则」，温度每升高 10°C，部分元件参数减半。研究显示 55% 电子设备因温度超额定值损坏。合理元件布局和 PCB 散热是工程师必考核心要素。 电子产品热设计分系统级、板级、封装级。板级指散热器、电子模版和 PCB 热设计。本文提出新散热方法：不改变 PCB 布局前提下，将元件底部热量快速传导至外部并增加散热面积，降低元件温度和温差。相比传统散热，该法具备多散热结构、减小 PCB 热应变、占用空间小等特性。PCB 散热各向异

作为电子元件载体，PCB 通过不同粗细铜箔线和焊盘按逻辑电路连接元件，提供机械支撑并实现电气性能。因多数电子产品采用 SMT 制造，PCB 设计质量直接关系电气性能正常运行与组装制造有效作业。本文以基准标记对印刷质量的影响为切入点，探讨 PCB 可制造性在电子制造中的关键影响。 基准标记的功能 SMT 量产中，每批组装 PCB 必须满足正确板材和准确定位。无专用设计的手动操作效率低、精度差，易致产品缺陷。 准确定位通常通过定位孔或基准标记实现。定位孔设计依赖设备品牌型号，不在每块 PCB 上；而基准标记是每块 PCB 的必需项。 基准标记是特殊光学定位符号。制造时设备照射其产生图像坐标，与系统

底部填充技术分类 底部填充按流动性分为：基于毛细流动理论的流动性底部填充、非流动性底部填充。目前适用于 BGA、CSP 等芯片的主要技术包括：毛细底部填充技术、SMT 热熔胶片技术、ACA（各向异性导电胶）和 ACF（各向异性导电膜）技术、ESC（环氧树脂封装焊点连接）技术等。前两者焊剂与填充剂独立，后两者将二者合一。 毛细底部填充技术 原理：流动性好的液体环氧树脂滴在 BGA/CSP 芯片周围，毛细作用将树脂吸入芯片底部与 PCB 间隙，经加热或 UV 固化将芯片、树脂、PCB 固定，保护焊点、减轻应力损害、提高焊点可靠性。 应用于 PCB 芯片底部填充和倒装芯片封装。可分散芯片底部焊球应力

印制电路板（PCB）由一层到多层介质材料和导电材料粘合而成。这些层在粘合成板后承载电路，为闹钟、厨房电器、办公用品、电脑和移动设备等家用电子产品供电。PCB 也广泛应用于工业工具、医疗设备、政府计算机、存储系统和航空航天设备。特定板材的层数和尺寸决定了 PCB 的配电能力。 什么是多层 PCB？ PCB 层数是决定印制电路板功率和容量的关键因素。人们常困惑：单层 PCB 是否足够？双层或四层更好？（提示：不存在三层 PCB）还是需要更多层的多层板？ 层数主要取决于预算和功能需求。基本上，「多层」指超过两层的板材，如 4 层 PCB 或 6-12 层及以上。 决定多层 PCB 层数的 5 个

HDI（High Density Interconnection，高密度互连）是一种始于20世纪末的印制电路板技术。传统 PCB 采用机械钻孔，当孔径达到 0.15mm 时成本高昂，且受钻头工具限制难以进一步改善。而 HDI PCB 采用激光钻孔，一经推出即广受欢迎。HDI 板又称激光板，其孔径通常在 3.0-6.0mil（0.076-0.152mm）范围内，线宽 3.0-4.0mil（0.076-0.10mm），因此焊盘尺寸可大幅缩小，单位面积内可布置更多线路。HDI 技术推动了 PCB 行业发展，如今 HDI 电路板已大规模应用于各类设备中。 制造工艺 孔径设计 通孔与盲/埋孔设计需考虑孔

自1980年代首用于高可靠军用装备以来，柔刚结合板广泛应用于高科技领域。至今柔刚板已成PCB行业研究热点。结合刚性板支撑功能与柔性板高密度、柔性功能，柔刚板可在不同装配条件下完成3D组装，满足电子产品轻、薄、小要求，应用领域广泛。 大多数柔刚板含盲/埋孔。选型时有大量机会选择带盲/埋孔柔刚板，因此报价前了解它们很有必要。 柔刚板优势与效益 当前柔刚PCB广泛用于便携、医疗、军事应用。所有PCB类型中，柔刚PCB对严苛应用环境抗性最强，应用领域将更广。凭借柔性特性，应用3D可最小化空间尺寸和系统重量。 柔刚板设计主流趋势：要求盲/埋孔与高密度互连（HDI）于柔刚板上。因柔刚PCB类型繁多，以下

在IC（集成电路）设计制造持续发展中，信号传输延迟和噪声等问题凸显，影响信号完整性。因此PCB设计过程中必须充分关注这些问题，监督电子产品试产制造等工艺流程。同时PCB设计应改进，在传统设计模块下解决这些凸显问题，实现EMC（电磁兼容）技术合理应用。本文主要探讨电子设备PCB设计中EMC技术应用策略。 EMC概述与问题 EMC指设备或系统在电磁环境中不受干扰正常运行、且不对电路环境任何部分产生电磁干扰的能力。 电子设备PCB设计时，信号干扰问题常伴随干扰源多样性出现。信号传输中，具备隔离、滤波、屏蔽、接地功能的EMC技术将有助于提升整体PCB设计水平。 应用EMC技术时，为提高整体应用效果，

PCB中的地 共模干扰对PCB内部信号的影响 PCB内部印制线相对于参考地板存在寄生参数。功能信号在PCB内传输时，电路中同一网络同一等电位节点不再等电位。PCB内电流i从源端出发，经一系列载体回到信号源，形成信号。i倾向流经低阻抗路径，故随阻抗稳定性保持不变。 图1展示共模干扰在PCB内转化为差模干扰过程。i_d指PCB内差模电流，i_com指共模电流，或从外部经参考地板流入PCB，或从PCB内部经参考地板返回内部。高频i_com有两条路径：一从点A经GND起始至点B；二从点A经端口S₁通过电容C进入PCB内至点B。地阻抗Z_AB导致Δu_AB产生，正常信号传至IC₂时发生畸变，共模干扰转化

元件布局须满足整机电性能、机械结构要求及SMT生产工艺要求。因设计导致的产品质量问题难以克服，PCB设计师必须理解SMT基本工艺属性，按不同工艺需求实施元件布局设计。优秀设计可将焊接缺陷降至最低。 整体元件布局设计 PCB上元件布局应平整均匀。大质量元件回流焊时热容大，过度密集布局导致局部低温造成虚焊。 大型元件周围预留维护空间（左侧尺寸兼容SMD返修设备加热头）。 高频元件应均匀布置在PCB边缘或机内通风位置。 单面混装工艺：贴装和插装元件均置于A面。 双面回流混装：大型贴装/插装元件置A面，A/B面元件错位布局。 A面回流+B面波峰焊混装：大型贴装/插装元件置A面（回流面）；适合波峰焊

为纠正PCB制造过程产生的误差，Mark是指用于光学定位的一组图形。Mark可分为PCB Mark和局部Mark。 Mark图形 Mark形状和尺寸应根据不同型号贴片机具体要求设计。图1为Mark样例，下表列出Mark通用要求。 形状 实心圆（●，最佳选择）、三角形（▲）、菱形（◆）、正方形（■）、十字（＋）、空心圆（○） 尺寸 直径范围1.5-2mm。迷你版本和高密度布局可缩小，但直径至少0.5mm，最大直径不超5mm。 表面 裸铜、镀锡、镀金（镀层必须平整且不过厚） 周围 考虑阻焊材料颜色与环境对比度，Mark周围1-2mm区域无阻焊。 Mark布局位置 Ma

应用于PCB的可制造性设计最基本形式，是使用PCB设计软件中的设计规则和设计规则检查（DRC）。DRC是检查设计是否符合PCB制造商制造能力的过程。通常设计师从制造商获取支持的最高公差，加载到设计程序，再对预期设计运行设计规则测试。DRC通常集成在PCB设计软件中，不视为增值服务。更高阶的可制造性分析（DFM）软件也可用于查找更复杂、不明显的设计缺陷。通常DFM软件检查由PCB制造商作为额外服务提供给客户。这种区分原因在于高端DFM软件成本较高及使用所需额外培训。 1. 热焊盘饥饿 当连接到焊盘的热释放走线未正确连接到相关铜平面时发生热焊盘饥饿。常见情况：过孔间距虽通过基本DRC，但连接的热

与软件系统开发相比，电子硬件设计及优化面临周期长、成本高等实际问题。但实际设计中，工程师往往更关注高原则性问题，而真正对印制电路板运行产生重大影响的，却是一些必须反复修正的细节错误。完美PCB生成虽不可能，但可逐步优化。本文将先列举电路设计、PCB生产维护中的一些问题，再提供在有限成本内优化定制PCB的简易方法。 多路供电整流LED耐压保护 以走廊公用用电均压为例。为确保电路正常运行，多路供电为电源模块供电，该模块为AC-DC模块，参数Uin=AC85~264V。多路输入采用串联300Ω 1/2W碳膜电阻的IN4007整流LED进行隔离。图1为该产品电路图。 理论上这是完美方案，但实际使用

随着功率元件封装向更小尺寸表面贴装发展，在PCB设计中制定连贯方法以缓解这些元件热耗散需求变得重要。虽然开发PCB设计热特性的精确数学分析可能是复杂过程，但可应用一些简单规则改善设计热传导。最终，妥善控制设计热耗散将使您生产更可靠、更经济的PCB设计。以下简要讨论标准热耗散模型，然后提供处理设计热耗散的通用规则。 首先定义本文后续使用的术语。下图展示功率IC在讨论热管理时必须考虑的不同组成部分。我们将贯穿全文讨论元件结、顶部和外壳的温度及其对环境的热阻。 掌握这些术语后，简要查看用于模拟元件热耗散的标准模型。热阻通常建模为电阻网络。元件标准模型如下图： 图中T_J定义为结温（元件内部工作