在 PCBA 設(shè)計中，普通整流二極管作為電力轉(zhuǎn)換與整流電路的核心元件，其設(shè)計合理性直接影響整機可靠性。但實際工程中，因設(shè)計細節(jié)疏漏導致的二極管失效案例屢見不鮮。作為 FAE，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗，以下為普通整流二極管 PCBA 設(shè)計中的常見問題及應(yīng)對策略。


散熱設(shè)計缺陷是最易被忽視的關(guān)鍵問題。整流二極管導通時的功耗會轉(zhuǎn)化為熱量，若散熱路徑設(shè)計不合理，結(jié)溫會快速攀升至超過額定值。例如某工業(yè)電源項目中，工程師選用 10A 整流二極管時僅保留 2mm2 的銅皮散熱，導致連續(xù)工作 30 分鐘后二極管結(jié)溫達 150℃（額定結(jié)溫 125℃），最終引發(fā)熱擊穿。解決這一問題需從三方面入手：一是根據(jù)二極管額定功耗計算最小散熱銅皮面積（通常每 1W 功耗需 8-10mm2 銅皮）；二是在銅皮下方增加散熱過孔（建議 φ0.3mm 過孔，間距 2mm），將熱量傳導至 PCB 背面；三是大功率場景下需搭配散熱片，通過導熱硅膠降低接觸熱阻。
布局不合理引發(fā)的寄生參數(shù)干擾同樣不容忽視。在高頻整流電路中，二極管引線過長會引入寄生電感，反向恢復期間電感與二極管結(jié)電容形成 LC 振蕩，產(chǎn)生的尖峰電壓可能超過反向耐壓值。某適配器項目中，整流二極管與濾波電容間距達 50mm，實測反向尖峰電壓達 600V（二極管耐壓 400V），導致批量性擊穿。優(yōu)化布局的核心是縮短高頻路徑：二極管應(yīng)緊鄰整流橋或負載端，引線長度控制在 5mm 以內(nèi)；同時將濾波電容就近布置，形成 “二極管 - 電容” 的緊湊回路，減少寄生電感。
焊接工藝問題常導致隱性失效。焊盤設(shè)計不當是主要誘因，例如將 DO-214AC 封裝的二極管焊盤長度設(shè)計為 5mm（標準應(yīng)為 6.5±0.5mm），會導致焊接時焊錫無法充分浸潤，形成虛焊?；亓骱笢囟惹€失控同樣危險，溫度過高（超過 260℃）會導致二極管芯片氧化，溫度過低則會出現(xiàn)冷焊。解決方案包括：嚴格按照封裝手冊設(shè)計焊盤（如 SMA 封裝焊盤寬度應(yīng)與引腳寬度一致，誤差≤0.2mm）；回流焊峰值溫度控制在 240±5℃，保溫時間 30-60 秒；波峰焊時確保引腳完全浸入焊錫，浸錫深度為引腳長度的 1/2-2/3。
反向耐壓余量不足易引發(fā)瞬時擊穿。實際應(yīng)用中，電網(wǎng)波動或感性負載斷開時會產(chǎn)生反向浪涌電壓，若二極管選型時未預留足夠余量，極易發(fā)生擊穿。例如 220V 交流整流電路中，峰值電壓約 311V，若選用 300V 耐壓的二極管，在電網(wǎng)電壓波動至 240V 時，反向電壓會達到 340V，超過額定值。正確的選型原則是：反向耐壓值應(yīng)為實際最大反向電壓的 1.5-2 倍，同時在電路中增加 RC 吸收回路（電阻 100Ω-1kΩ，電容 0.1-0.47μF），抑制浪涌尖峰。
靜電防護缺失會導致二極管隱性損傷。雖然整流二極管的靜電敏感性低于 MOS 管，但在干燥環(huán)境下，人體靜電（可達 30kV）仍可能擊穿其氧化層。某消費電子產(chǎn)線因未采取防靜電措施，導致整流二極管在出廠測試中合格率達 98%，但用戶使用 3 個月后失效比例升至 15%。預防措施包括：PCB 設(shè)計時在二極管引腳附近增加接地保護環(huán)（寬度≥0.5mm）；裝配過程中使用防靜電手環(huán)、工作臺；存儲時采用防靜電包裝。

總之

普通整流二極管的 PCBA 設(shè)計需兼顧散熱、布局、工藝、選型與防護五大維度。通過精細化設(shè)計規(guī)避常見問題，可顯著提升電路可靠性，降低后期維護成本。作為 FAE，需在設(shè)計階段提前介入，結(jié)合應(yīng)用場景提供針對性方案，才能充分發(fā)揮整流二極管的性能優(yōu)勢。