13个PCB设计错误，初级工程师都犯过，高级工程师1个也没有犯过
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这里主要是关于：工程师常犯的 13 个PCB 设计错误。
一、导热焊盘不足
导热焊盘
当散热走线没有正确连接到覆铜或者平面时，就会出现设计问题，原因是多个过孔/焊盘非常接近，或者过孔/焊盘之间的间距较小。
这些小空间可以通过 DRC 检查清除，但实际上，散热会干扰受影响的通孔，并可能从铜浇注中取代通孔。
导热焊盘
关于PCB焊盘设计的更多内容，欢迎阅读以下文章： PCB焊盘设计原则详解，一文总结，几分钟，带你搞懂PCB焊盘设计
二、酸阱锐角
在 PCB 设计中，工程师可能会不知不觉犯 2 个错误。
一是两条走线以锐角相遇/交叉。
二是酸陷阱孔，是因为走线和通孔之间的间隙非常小而产生的，会导致酸保留在内部，如果长时间滞留会腐蚀铜迹，形成开路，导致 PCB 出现缺陷。
酸阱锐角
三、窄走线覆铜
在某些情况下，例如 SOIC-08 IC 封装，焊盘间距为 5 mil，我们假设制造最小规格为 10mil，因此它可以缩短覆铜和焊盘。在下图中，上部浇注图显示铜浇注宽度为 0.005 英寸，而下部浇注宽度为 0.016 英寸。可以看到 SOIC 焊盘之间不存在下部浇注。
如果犯了这个错误，可能会导致这条非常细的 5 密尔走线断裂成小块，这些小块可能会漂浮在 PCB 的其他组件中，从而造成短路。
窄走线覆铜
四、圆形环尺寸不够
圆形环尺寸不够
如果孔环尺寸非常小，那么钻孔将占据焊盘上较大的空间，从而留下非常窄或者不足的环尺寸。
环不足是由于钻头位置不准确和钻孔时击中目标不准确造成的。
圆形环
五、焊盘中的过孔
为了更紧凑的布线，PCB 工程师会在元件焊盘中放置焊盘。在传统布线中，由于钻孔尺寸和走线宽度等原因，DRC 误差可能会增加。因此，对于小间距元件，不可避免地使用盘中孔。
这样做的话，该通孔可能会将焊料从焊盘上吸走，导致焊盘上的元件焊接不充分。
焊盘中的过孔
六、靠近板边的铜层
铜可以靠近 PCB 板的边缘，因为工程师没有在 Gerber 文件中包含“keep out 层”或“outline 层” 。该层非常重要，如果不包含该层，铜可能会暴露在空气中，并且对 PCB 进行镶板时可能会造成问题，导致铜层短路。
靠近板边的铜层
七、焊盘之间缺少阻焊层
阻焊层
阻焊层用于保护焊料远离不想焊接的铜轨。
关于PCB阻焊层的更多内容，欢迎阅读以下文章： 阻焊层开窗是什么意思？6种阻焊层开窗方法+3种阻焊层开窗设计
例如：在像 QFN 封装 0.4mm 间距这样的非常小的间距元件中，几乎不可能在这个狭小的空间中应用阻焊层，因此由于标准 DRC 规则，你通常找不到阻焊层。 这将导致如图所示的焊桥问题 。
焊桥
八、立碑
PCB 组装过程中，小型 SMT 无源元件焊接时，由于润湿不当可能会造成立碑现象。当焊膏开始熔化时，元件端子末端的不平衡扭矩会导致元件从一端抬起，将从焊膏湿润的一端提起元件。
导致立碑的其他因素：
- 焊盘设计不当
- 焊膏印刷不均匀
- 回流焊炉温度不均匀
- 与回流焊炉传送带平行放置元件
关于PCB立碑的更多内容，欢迎阅读以下文章： 什么是PCB立碑现象？如何减少PCB立碑现象？一文帮你全部总结
立碑
九、走线间距
很多初级工程师都认为，只要简单地遵守允许最小或者可制造间隙就是正确的方法。如下所示，所有信号类型的走线都打包在一起，满足允许的最小走线间距的设计规则。
这种布线方式不仅难以制造而且容易降低 PCB 良率，并且会显著增加走线间耦合，从而导致串扰和噪声增加。
走线间隙
所需的间隙越小，电路板的成本通常就越高。
第一个简单技巧是在走线之间留出足够的间距。根据经验，该值至少是信号层与相邻参考层之间间距的三倍。例如，对于 0.11 毫米的电介质厚度，我们希望具有最小 0.33 毫米的迹线间距 - 但最好更大。
十、走线宽度
初级工程师最容易犯的一个错误就是不管是什么类型的走线（载电走线、高阻抗节点、高速信号）都使用相同的走线宽度。
在这个设计中使用相同的走线宽度可能很方便，但不是最佳的。走线宽度应该根据各种因素确定尺寸，例如：
- 承载较大电流的走线应该更宽
- 高阻抗和敏感信号走线需要更细
- 射频信号走线通常需要控制阻抗
关于走线宽度的更多内容，欢迎阅读以下文章：怎么计算走线宽度？怎么计算走线电路？几分钟，一文带你全部搞定
走线宽度
十一、过孔尺寸
与走线情况一样，过孔的尺寸也需要适当。对于过孔，我们有主要 2 个参数需要确定。通孔总直径和钻孔直径。从通孔直径中减去钻头，然后将结果减半，得到环形圈。
对“标准”过孔的建议是直径为 0.7 毫米，并使用 0.3 毫米钻头。这样的通孔可以轻松承载一到两A的电流。
关于PCB过孔的更多内容，欢迎阅读以下文章： 还搞不懂PCB过孔，一定要看这一文，图文结合，通俗易懂
过孔尺寸
十二、去耦
对于新手工程师来说，正确的去耦是容易被忽视的一个方面。
良好的去耦和低阻抗连接可确保向短时间内需要大量能量的 IC 提供适当的电力传输。随着IC 上升和下降时间的减少以及电流需求的增加，这将是一个更为关键的问题。
我们可以通过将去耦电容靠近相关 IC 引脚放置，使用短而宽的走线以及将电源过孔彼此靠近放置来实现更好的去耦
去耦
十三、参考平面
在设计中不能忽略可靠的参考（最常见的是“GND”或“0V”平面）。很多工程师只关心信号所采取的前向路径，然后信号和电力在闭环中传播，需要返回到源头。
当在 PCB上布置 AC（频率大于几 kHz）走线时，返回电流会立即出现在下面的平面中。这是由于电磁场包含信号的实际能量并在走线和平面之间生成。
因此，我们需要确保对于交流信号，我们在正下方有一个参考平面。可以是 0V/在某些情况下，可以是合适的参考电源层。
我们还需要确保不会在此参考平面中创建大的空隙或裂缝，这样才不会与信号层上的迹线交叉这些裂缝，否则产生严重的 EMI 问题。
参考平面
以上就是关于13个PCB错误总结，希望大家多多支持我们EMA。
