PCB焊盘、过孔、走线、去耦技术
【再流焊】这种焊接技术的焊料是焊锡膏。预先在电路板的焊盘上涂上适量和适当形式的焊锡膏，再把SMT元器件贴放到相应的位置；焊锡膏具有一定粘性，使元器件固定；然后让贴装好元器件的电路板进入再流焊设备。
【波峰焊】波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的,其高温液态锡保持一个斜面,并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象。
一、焊盘的设计
1.推荐元器件之间的最小距离
2.测试探针触点：圆形40mil，方形36mil，与元器件距离大于200mil。
3.过孔型圆形焊盘尺寸一般为孔径尺寸的两倍。矩形焊盘通常用来标识第一个引脚。对于一些发热量较大、受力较大和电流较大的焊盘，可以将其设计成泪滴状。
4. (1)标准孔径尺寸：
导通孔孔径： 10mil，16 mil，20 mil，24 mil；
其他标准孔径：28 mil，32 mil，36 mil，40 mil，51 mil，63 mil，79 mil。
(2)一般焊盘环宽取10mil。
(3)标准安装孔距：
优先选用：2.5 mm，5.0 mm，10.0 mm；
其他：2.0mm，3.5 mm， 7.5 mm， 12.5 mm，15.0 mm，17.5 mm，20.0 mm，22.5 mm，25.0 mm
二、过孔
1.(1)过孔电容：过孔对地有寄生电容。在低频情况下可以不考虑，在高速数字电路中，过孔寄生电容影响数字信号的上升沿减慢或者变差。
(2)过孔电感，在IC电源旁路电路中，将电容连接到电源面或者地面的每一个过孔都引入一个小电感，降低了旁路电容的有效性，电源滤波效果变差。
2. 过孔焊盘与孔径尺寸设计（mil）
*测试卡可兼做导通孔，焊盘直径不小于25mil，测试孔中心距不小于50mil。
3. 过孔与元件焊盘的距离应当不小于20mil，不能设计在焊盘上。
过孔焊盘上有阻焊剂，则距离可小至4mil。无阻焊导通孔焊盘之间的间隔大于20mil。
三、走线
1. 天线
产生电磁波辐射的两个必要条件是：天线和流过天线的交变电流。天线的两种基本形式：电流环天线和电偶极天线（两个导体之间存在电压为偶级天线，一个导体和大地之间存在电压为单级天线）。
(1)对于电偶极天线：屏蔽结构和搭接结构的设计依据即消除导体之间的电压。
(2)对于电流环天线：无处不在，减小的方法即控制电流回路的面积。
2. 减小走线之间的串扰的措施：
(1) 走线尽可能短
(2) 使高频信号线远离敏感信号线线
(3) 尽量使用输入阻抗较低的敏感电路，必要时使用旁路电容降低敏感电路的输入阻抗。
(4) 在互相干扰的的线中间布一根地线，可减少互容干扰。
(5) 增加相互干扰的线之间的距离，避免平行，减小互感。
3. PCB布线的一般原则
(1) 相邻层走线方向成正交结构，无法避免时，用地线或者地层隔离。
(2) 检查走线的开闭环。不允许出现一段浮空的布线。防止信号线在不同层之间形成自环。
(3) 走线长度尽可能的短。对于数字电路系统，需要考虑走线长度与延时的问题。
(4) 线与线的夹角应该大于135度，采用45度拐角或者圆角代替90度拐角，拐角长度大于等于3倍线宽。
(5) 接地保护线，在敏感信号两边平行布一对接地走线，串扰减少一个等级。
(6) 布线长度不得为波长的整数倍，以免产生谐振现象。
(7) 布线密度（线宽/间距）：12/10；8/8；6/6；5/5
(8) 线宽大于12mil的导线必须从焊盘中心引出；0805及其以下的片类式SMD 之间需要通过一段“隔热路径”，线长大于20mil，线宽小于16mil。
(9) 连接SOIC，PLCC，QFP，SOT，建议将导线从焊盘两端引出再连接。
(10) 不同厚度、不同宽度的铜箔的载流量（降额50%使用）
四、接地
（1）接地：电流返回其源的低阻抗通道。
（2）接地干扰：因为阻抗的存在，因此地线上各点电位一定相等的假设不成立。从而产生接地干扰。若连接导线和地线构成地环路，地环路中存在的电流将产生RF。
（3）不同的接地分别设置：
模拟地（弱电地）：模拟电路零电位的公共基准地线。
数字地（弱电地）：数字电路零电位的公共基准地线。
电源地：电源零电位的公共基准地线，通常是电源负极。
功率地（强电地）：负载电路或者功率驱动电路零电位的公共基准地线。电路电流强，若地线电阻大会产生显著的压降，从而产生干扰。
屏蔽地：屏蔽网络的接地，用于抑制变化的电磁场的干扰。
设备地：设备外壳接地。弱电地和强电地绝缘，信号地和安全地可以采用浮地式（不连接），单点接地式（直接连接）或者通过一直3uF电容连接。其他地最后汇聚在安全地，然后连接至接地极。
系统地：为了使系统及与之相连的电子设备均能可靠运行而设置的接地。若与大地相连，不受外界电磁场的影响，但需要注意共地线干扰和地环路干扰。若不与大地相连，则相对零电位不稳定。
（4）接地方式：
1. 单点接地：
1) 串联单点接地
各电路接地引线短，阻抗小，可采用该方式接地。把最怕干扰的电路放置在离接地点最近的地方。
2) 并联单点接地
可有效避免个单元之间的地阻抗干扰，但增加地线的长度，各地线之间的耦合，因此不适用与高频（大于1MHz）。
在实际设计电路时，一般相同类型的地之间采用串联单点接地，不同租的地采用并联单点的方式接到接地点。当电路板上有分开的模拟地和数字地时，应用二极管背靠背互连，防止电路板上的静电累积。
2. 多点接地：某一系统中，需要接地的电路都直接接到距离最近的接地平面上。接地线阻抗最小。在高频是由于趋肤效应，高频电流直流经导体表面，因此通常用矩形截面导体作为接地导体带。适用于高频电路（大于10MHz）。但多点接地存在环路，容易对设备内的敏感电路产生环地干扰。
3. 混合接地：一般是在单点接地的基础上，利用电容或者电感实现多点接地，从而使得接地系统在低频和高频呈现不同的特性。适用于高低频混合的电路系统。
4. 悬浮接地：信号地与安全地隔离。抑制来自地线的干扰，没有环路电流的影响。设备地与公共地之间容易产生静电累积，可通过电阻接地避免。
（5）接地系统的设计原则（没有绝对正确的接地方案，靠经验 =。= 头疼！）
***书中此部分讨论给予多层板，即有独立的地面和电源面，选择性跳过部分内容。
1.地线网络：
1）将多根导线并联起来降低地线电感。对于双层PCB，在两面分别铺设水平和垂直的地线，交叉的地方用金属化过孔连接起来，要求每根平行导线之间的距离要大于1cm。
2）地线不一定要很宽，有比没有强。
3）在布局时，应先铺设好地线，在铺设信号走线。因为地线时信号稳定工作的基础，无论空间怎样的紧张，地线的位置必须要保证。
4）高速数字电路避免采用梳状地线，应加上横向走线变为网格结构。
2.电源和地线栅格
1）电源线垂直分布在板子的顶层，地线水平分布在板子的底层。
2）网格面积小于3.8cm2，每个交叉点用退耦电容连接。频率越高，栅格面积越小。
3）注意保持走线距离，减小互感。
4）可采用辐射状连线缩短导线长度，地线和电源线相隔排列，减小公共返回路径（？）。
3.指状布局
1）如图所示。这种布局的优势为可在单层PCB上实现电源和地线的布局，信号线走另外一层。但引入大量的自感和互感，高速数字逻辑电路避免采用。
2）相邻的电源线和地线之间布退耦电容。
4.最小化面积：信号线与其回路构成的环形面积尽可能要小，以避免潜在的天线。
5.按电路功能分割接地面：如图，每个电路的电源输入都用LC滤波，减少电源面之间的耦合。
实例：
五、去耦合
去耦电容的PCB布局设计：
1.去耦电容应当布局在相对IC靠近电源的一侧，才能有效的去耦。否则电源的变化和噪声会先作用于IC。
2.最小化去耦电容和IC之间的电流回路，最大限度的降低电流环路的辐射。
3.去耦电容和电源引脚共用一个焊盘，使IC和去耦电容之间形成的间隔距离最小。电源线先连接到电容上，再连IC。
4.当去耦电容因为某种原因不能靠近IC电源引脚时，可以在IC和去耦电容之间采用一个小面积的电源平面来代替电源线。
5.在每一个电源引脚断都连接去耦电容。
6.并联一个大电容，一个小电容，大电容用于抵制低频噪声，小电容抵制高频噪声。但可能在某个频率产生反谐振效应。