
在PCB設(shè)計的宏偉藍(lán)圖中,布局與布線規(guī)則猶如精密樂章中的指揮棒,是鑄就電路板卓越性能、堅不可摧的可靠性及經(jīng)濟(jì)高效的制造成本的靈魂所在。恰如一位巧手的園藝師,合理的布局藝術(shù)性地編排著每一寸空間,既削減了布線交織的繁復(fù)迷宮,又如同穩(wěn)固的地基,提升了系統(tǒng)穩(wěn)如磐石的穩(wěn)定性。
在電子產(chǎn)品的制造過程中,PCB(印刷電路板)的布局布線是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。它涉及到將電子元器件按照特定要求進(jìn)行合理布置,并通過導(dǎo)線將它們連接起來,以實現(xiàn)電路的功能。布局布線的質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品的性能、可靠性和成本。因此,掌握PCB布局布線的技巧和優(yōu)化方法對于電子工程師來說具有重要意義。
EMI測試整改是在電子產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)過程中,針對電磁干擾問題進(jìn)行的專項改進(jìn)工作。通過整改,可以有效降低產(chǎn)品在工作時產(chǎn)生的電磁輻射,減少對周邊設(shè)備的干擾,提高產(chǎn)品的電磁兼容性。同時,EMI測試整改也是產(chǎn)品通過國內(nèi)外電磁兼容性認(rèn)證的必要條件,對于產(chǎn)品進(jìn)入市場具有重要意義。
導(dǎo)電陽極絲(CAF,Conductive Anodic Filamentation)是一種在PCB中可能發(fā)生的電化學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)PCB處于高溫高濕環(huán)境時,在電壓差的作用下,內(nèi)部的金屬離子沿著玻纖絲間的微裂通道與金屬鹽發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),從而發(fā)生漏電的現(xiàn)象。
PCB烘烤的程序其實還蠻麻煩的,烘烤時必須將原本的包裝拆除后才能放入烤箱中,然后要用超過100℃的溫度來烘烤,但是溫度又不能太高,免得烘烤期間水蒸氣過度膨脹反而把PCB給撐爆。
印制電路板(PCB)布線在高速電路中具有關(guān)鍵的作用,但它往往是電路設(shè)計過程的最后幾個步驟之一。高速PCB布線有很多方面的問題,關(guān)于這個題目已有人撰寫了大量的文獻(xiàn)。本文主要從實踐的角度來探討高速電路的布線問題。主要目的在于幫助新用戶當(dāng)設(shè)計高速電路PCB布線時對需要考慮的多種不同問題引起注意。另一個目的是為已經(jīng)有一段時間沒接觸PCB布線的客戶提供一種復(fù)習(xí)資料。
在缺乏電路板圖紙的情況下,維修電路板可能會顯得頗具挑戰(zhàn)。然而,只要掌握一定的方法和技巧,你仍然能夠有效地解決許多常見問題。
孔徑大小直接影響高頻信號的衰減程度。例如,在28GHz頻段,0.3mm孔徑的過孔每厘米損耗比0.2mm孔徑高2.1dB,這種差異在長距離傳輸中會被放大。大孔徑因孔壁銅層電流路徑更長、電磁耦合更強(qiáng),導(dǎo)致導(dǎo)體損耗和介質(zhì)損耗均增加。采用0.15mm激光孔可降低1.8dB損耗。
PCB線路板過孔堵上的主要目的是防止波峰焊或回流焊時錫液貫穿孔洞引發(fā)短路,同時避免助焊劑殘留、錫珠彈出等問題,確保貼裝精度和信號完整性。
過孔在傳輸線上表現(xiàn)為阻抗不連續(xù)的斷點,會造成信號的反射。一般過孔的等效阻抗比傳輸線低12%左右,比如50 歐姆的傳輸線在經(jīng)過過孔時阻抗會減小6 歐姆(具體和過孔的尺寸,板厚也有關(guān),不是絕對減小)。但過孔因為阻抗不連續(xù)而造成的反射其實是微乎其微的,其反射系數(shù)僅為:(44-50)/(44+50)=0.06,過孔產(chǎn)生的問題更多的集中于寄生電容和電感的影響。
為了制造雙面電路板,電介質(zhì)核心材料被夾在兩層由器件焊墊、區(qū)域填充物和連接走線組成的銅連接之間。這種基本結(jié)構(gòu)也用于多層電路板的層對,只是銅和電介質(zhì)材料更薄,且不包括內(nèi)層的焊墊。最終,所有這些層對合在一起,構(gòu)成一個多層電路板,之后進(jìn)行鉆孔,然后成品電路板就可以交給組裝人員安裝電子器件了。然而,在將電路板送到組裝人員那里之前,必須完成另一個步驟來保護(hù)電路板:涂抹阻焊層。
在PCB設(shè)計中,材料選擇是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。為了在保證性能的基礎(chǔ)上降低成本,我們應(yīng)優(yōu)先考慮性價比高的材料。通過深入了解不同材料的特性、價格及供應(yīng)情況,我們可以找到最適合當(dāng)前設(shè)計需求的材料,從而實現(xiàn)性能與成本的雙重優(yōu)化。
去耦電容主要用于抑制電源電壓波動,為芯片提供瞬態(tài)電流補(bǔ)償。例如,當(dāng)芯片突然需要大電流時,去耦電容能快速補(bǔ)充電荷,避免電源軌電壓跌落。旁路電容針對高速數(shù)字電路(信號上升/下降時間短、主頻>500kHz),吸收高頻噪聲和浪涌電壓,防止干擾通過電源路徑傳播。
不同的 PCB 檢測方法各有其優(yōu)缺點和適用范圍,很難簡單地說哪種方法最精準(zhǔn)。在實際生產(chǎn)中,通常需要根據(jù) PCB 的類型、生產(chǎn)規(guī)模、質(zhì)量要求等因素,綜合運(yùn)用多種檢測方法,以確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。例如,對于外觀缺陷的檢測,AOI 可以快速、準(zhǔn)確地檢測出大部分表面缺陷,但對于一些細(xì)微的缺陷,可能還需要結(jié)合人工目視檢測進(jìn)行補(bǔ)充。對于電氣性能檢測,ICT 在線測試能夠快速、全面地檢測電路板上的元件和電路,但對于一些特殊的電氣參數(shù)或測試要求,可能需要借助飛針測試進(jìn)行輔助。對于內(nèi)部缺陷的檢測,X 射線檢測尤其是 3D X 射線檢測能夠提供非常準(zhǔn)確的檢測結(jié)果,但由于設(shè)備成本和檢測成本較高,通常在對質(zhì)量要求極高的情況下使用。
器件節(jié)省空間,占位面積僅為4 mm x 4 mm,密封等級為IP67,工作溫度達(dá)+140 ℃
在以太網(wǎng)供電(PoE)系統(tǒng)設(shè)計中,PCB布局的合理性直接決定了設(shè)備能否在48V高壓、大電流與高速信號共存的復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。IEEE 802.3af/at/bt標(biāo)準(zhǔn)將單端口供電功率從12.95W提升至90W,同時要求1000BASE-T甚至10GBASE-T數(shù)據(jù)速率,這對PCB布局提出了嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。本文從電源路徑優(yōu)化、信號完整性保障、地層分割策略三大核心維度,結(jié)合實際案例解析PoE PCB布局的實戰(zhàn)法則。
這些器件提供了便于手指設(shè)置的旋鈕選項,以及適合頂部和側(cè)面調(diào)節(jié)的多種引腳配置