印制电路板的元件布局和安装设计

　　印制电路板（PrintedCircuitBoard）的设计中除了硬件工程师做的原理图设计、pcb工程师做的布局、分层及布线设计外，结构工程师不仅要在设计一开始就参与进来，并且要对板卡尺寸、形状、安装方式、安装孔位置及数量等进行规划和约束，形成图纸文件，与硬件工程师和pcb工程师输出的板卡设计文件互为输入条件文件，设计过程中反复迭代，直至最终确定板卡的投产版本文件。

　　此过程中的一些设计要点总结如下：

　　板卡尺寸和形状

　　板卡的尺寸由两方面因素确定，一是设备整机的尺寸大小；二是板卡功能原理设计，例如一个板卡要实现某种功能，就需要一定数量和种类的元器件，那么这些元器件的大小尺寸就对板卡尺寸提了一个基本的要求，板卡尺寸小了就放不下这些元器件。

　　板卡的形状，如果有标准要求，就按标准来，例如标准VPX总线的3U插板尺寸为100mm*160mm，6U插板尺寸为233.35mm*160mm等。如果是非标的板卡，那么板卡形状可以综合机箱或冷板的形状来确定。

　　安装孔

　　安装孔尽量均匀布置，一般孔间距设计为40mm左右，目的是为了提高板卡刚度及受力均匀。

　　连接器、导向套/销位置

　　板卡与母板或背板对插的连接器，其位置要根据相关的标准来放置。如果连接器本身不带有导向装置，需要在子板和背板上分别设计导向装置。例如cpci连接器自带有导向装置，vpx连接器没有导向装置。

　　对外连接器位置及安装

　　板卡引出的对外接口连接器位置，要看a.连接器自身的大小尺寸，b.机箱壁厚。机箱在此处的局部壁厚还要考虑连接器插头和插座对插的间距要求。

　　连接器的安装要看其本身是否自带有安装支架和安装孔，如果没有，结构上要设计一个安装支架，目的是a.固定连接器，b.作为连接器焊接的工装，保证其焊接高度的精度。

　　连接器的间距要考虑插上插头时不会干涉，并且留有一定的操作空间。连接器放置时，尽量使1管脚方向统一。

　　板卡上电源插座的位置

　　板卡上设计电源插座一般是两个目的，一类是作为单板调试的电源输入，另一类是给散热风机提供电源。

　　结构上要考虑电源插座的位置，一般是放置在板边，如果板卡的散热方式是安装整体的冷板，那么要考虑电源插座在冷板对应处要开避让孔。如果调试电源插座在板卡正面不好布置，可以要求硬件工程师将其放置在板卡背面。风机的电源插座就靠近风机位置就可以。

　　板卡定位孔

　　如果板卡安装精度要求非常高，可以在板卡上设计结构的定位孔，可不必做金属化焊盘要求。

　　器件限高要求

　　板卡上的某些区域如果有元器件高度限制要求，要在图纸中一并标注，比如自制非标助拔器的行程区域内，器件高度不得与助拔器手柄干涉。

　　板上插座需要冷板开孔的，开孔尺寸是否太大，是否影响到冷板加强筋布置。

　　元器件位置除了电气上留安全距离，还要考虑元器件点胶的位置，特别考虑胶的流动性，不要覆盖到安装孔的焊盘及其它与结构有搭接面的区域。

　　板卡上是否有线缆，如有线缆则需要在板上预留绑扎孔，并且要考虑线缆的折弯半径，走线是否顺畅，是否与其他元器件有干涉，线缆的长度是否预留装拆的余量等。

　　发热量大的器件要靠近散热路径的冷端放置，pcb布局评审时，要重点考虑散热。

　　尽量用表贴器件，提高板卡的抗力学性能。

　　铺铜要求，例如板卡两侧安装冷板的区域，铺铜率是影响板卡平面方向导热系数的重要因素。

　　板厚要求，标准插板厚度一般为1.6mm；非标板卡厚度综合板卡层数和板卡大小而定。

　　禁布要求，与结构件搭接的区域；安装孔要求金属焊盘的尺寸要大于平垫圈的外径等。