【设计进阶】在PCB设计中加强USB等接插件可靠性

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大家好，这一期给大家分享一个案例：关于如何在PCB硬件设计中，对USB等接插件进行加强设计，增加其可靠性，防止因为高震环境、用户高频多角度非正常使用接插件等情况时，导致USB等接插件与PCB板子发生硬性脱离。

这是来由于一位客户的抱怨：

USB接插口断裂，二级客户使用时没有正常使用，多次大角度掰折，USB插座直接与PCB板子产生了不可逆的断裂情况！！

（甚至部分二次客户直接使PCB焊盘发生拽落，无法修复！）

问题分析：

客户反馈问题的原因是，该款产品在设计时，type-C-6P的管脚利用率不高，只是用到了VBUS和GND，未合理使用定位脚，在特殊环境下，强行拽拉容易导致整体拽掉。

改进 I：

那么首先，需要利用上定位引脚，可以将其归为GND网络，再进行整体铺铜，以增加PCB板子和type-C器件之间的关联性。

改进 II：

但是很不巧的是，客户应用场景中，type-C的金属必须接外壳，而不能接内部GND网络，此时上法失效，但是可以参考micro-时代常用的方法，有效利用接插件的金属外皮，增加贴片式固定引脚（最终交付更新版本）。

（micro中卧贴常见的加强方法）

改进 III：

实际上，如果对接口外壳没有特殊要求，可以整体铺铜的情况下，为了强化接插件的牢固程度，通常会采用全铺（而不是十字连接）的方式，那么在嘉立创EDA专业版本中，我们应该如何操作呢？以达到图示的效果：

整体连接的方式往往更实用，并且稳定可靠，相比十字连接而言，焊接温度需要提高，这是唯一需要注意的地方。

嘉立创EDA专业版中，提供了高效的上述铺铜整体连接的设计功能：

（1）选中需要整体连接的焊盘

（2）打开热焊选项

（3）选择自定义模式

（4）将焊盘连接方式切换为直连

完成上述步骤后，重新铺铜，就可以获得上述的效果！！稳定可靠——即便用户掰断USB线缆这个插座还依旧会死死固定在PCB板子上！

那么这种直连的方式还可以应用在哪些地方呢？

打开梁山派的开源设计图纸！

在右下角typec接口的地方，可以看到设计者在考虑增加焊盘引出GND的有效面积时，使用了超多的线缆和锁定来完成这一个目的，而实际上，有了嘉立创EDA专业版--直连--功能后，设计将会变得更加简单，我们只需要将对应的焊盘设置为全连，多余的线条就可以省略掉。

对该区域（绿色）的焊盘做线条清理，

按照上述方式和步骤，做直连设置，

重铺后效果，是不是跟多线条弥补的效果一模一样呢？

大家学会了吗？

希望通过本期分享，让大家都可以掌握这种热焊--直连设计方法，简化硬件设计，特别是usb等接插件的设计！

咱们下次分享再会！