
本文系統(tǒng)總結(jié)PCB設(shè)計的關(guān)鍵技巧,涵蓋布局、布線、層疊設(shè)計、信號完整性及成本優(yōu)化等方面,幫助設(shè)計師提升效率與質(zhì)量。
在5G通信、AI服務(wù)器和智能終端等高密度電子系統(tǒng)中,HDI(High Density Interconnect)PCB設(shè)計已成為突破信號完整性瓶頸的核心技術(shù)。Mentor Graphics的Xpedition平臺憑借其先進的3D布局、自動化布線及協(xié)同設(shè)計能力,為HDI設(shè)計提供了從疊層規(guī)劃到微孔布線的全流程解決方案。本文將聚焦微孔布線與盲埋孔技術(shù),解析其在Xpedition中的實現(xiàn)路徑與工程實踐。
在電子制造產(chǎn)業(yè)鏈中,PCB設(shè)計作為產(chǎn)品實現(xiàn)的源頭環(huán)節(jié),其質(zhì)量直接決定SMT(表面貼裝技術(shù))生產(chǎn)的良率與效率。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計,70%以上的SMT生產(chǎn)故障可追溯至PCB設(shè)計缺陷,這些缺陷不僅導(dǎo)致材料浪費與返工成本激增,更可能引發(fā)產(chǎn)品可靠性風(fēng)險。本文從PCB設(shè)計規(guī)范出發(fā),系統(tǒng)解析設(shè)計不良對SMT生產(chǎn)的關(guān)鍵影響,并提出基于DFM(可制造性設(shè)計)的優(yōu)化策略。
在高速信號傳輸與高密度互連需求驅(qū)動下,電鍍通孔(PTH)作為PCB多層板的核心互連結(jié)構(gòu),其設(shè)計質(zhì)量直接影響信號完整性、機械強度及產(chǎn)品可靠性。本文基于IPC-2221《印制板設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)》與IPC-7251《通孔設(shè)計與焊盤圖形標(biāo)準(zhǔn)》,系統(tǒng)解析PTH設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范。
在以太網(wǎng)供電(PoE)技術(shù)向90W高功率演進的背景下,多層PCB的電源分配網(wǎng)絡(luò)(PDN)設(shè)計已成為保障系統(tǒng)穩(wěn)定性的核心環(huán)節(jié)。PDN作為連接電壓調(diào)節(jié)模塊(VRM)、去耦電容、電源/地平面及負載芯片的電流傳輸通道,其阻抗特性直接影響PoE設(shè)備的電源完整性(PI)和信號完整性(SI)。本文結(jié)合行業(yè)實踐與仿真技術(shù),解析PoE PDN設(shè)計的關(guān)鍵策略。
在工業(yè)自動化系統(tǒng)信號調(diào)節(jié)器作為核心組件,承擔(dān)著信號采集、轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)年P(guān)鍵任務(wù)。其PCB設(shè)計的優(yōu)劣直接決定了設(shè)備的穩(wěn)定性、精度與抗干擾能力。尤其在復(fù)雜電磁環(huán)境下,工業(yè)信號調(diào)節(jié)器需面對強噪聲干擾、高壓脈沖沖擊及長距離傳輸衰減等挑戰(zhàn)。本文將從布局規(guī)劃、布線策略與抗干擾設(shè)計三個維度,系統(tǒng)闡述工業(yè)信號調(diào)節(jié)器PCB設(shè)計的核心要點。
緊湊的PCB與Atmega328P和LoRa RA-02無線通信。包括USB-UART, 3.3V穩(wěn)壓器和WS2812 LED。
在PCB設(shè)計中,布線是完成產(chǎn)品設(shè)計的重要步驟,可以說前面的準(zhǔn)備工作都是為它而做的,在整個PCB中,以布線的設(shè)計過程限定最高,技巧最細、工作量最大。
當(dāng)我們在家里做一個定制的RGB LED設(shè)置時,基本上它是一堆可尋址的5v LED WS2812,但不幸的是,我們沒有一個高電流的電源來正確地點亮它們。因為有很多,它需要大約9安培的電流來照亮全亮度。這導(dǎo)致我們設(shè)計一個電源為這個目的,以及gerber是共享的,所以如果有人想做這個電源,他們可以很容易地做到這一點。
本系列關(guān)于低 EMI 印刷電路板設(shè)計的第 3 部分討論了分區(qū),以及為什么在電路板介電空間內(nèi)防止“嘈雜”信號場交叉耦合到“安靜”信號場很重要。在本文中,我將提供有關(guān)分區(qū)的更多詳細信息。雖然分區(qū)的概念很簡單,但真正的主板通常需要更多的思考。
本系列的第 1 部分介紹了數(shù)字信號如何通過 PC 板傳播,第 2 部分介紹了實現(xiàn)低 EMI 的特定板層疊設(shè)計。第 3 部分將討論電路部分的分區(qū)、高速走線的布線以及其他一些有助于降低 EMI 的布局實踐。
本系列的第 1 部分描述了數(shù)字信號如何通過 PCB 板傳播。 1、2、5、6]。在第 2 部分中,我們將研究實現(xiàn)低 EMI 的特定電路板設(shè)計。我在客戶的電路板設(shè)計中看到的最大問題是層堆疊不良。
在幫助客戶使其產(chǎn)品符合 EMI 要求后,我發(fā)現(xiàn)了一個根本問題:印刷電路板設(shè)計不佳。根據(jù)我的經(jīng)驗,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品設(shè)計人員會遇到因印刷電路板設(shè)計不良而導(dǎo)致的問題。當(dāng)板載能源破壞敏感的接收器電路時,不良的設(shè)計可能會導(dǎo)致無限的延遲,從而導(dǎo)致蜂窩合規(guī)性失敗。 GPS 和 Wi-Fi 接收器也會失去靈敏度。
過孔(via)是多層PCB 的重要組成部分之一,鉆孔的費用通常占PCB 制板費用的30%到40%。簡單的說來,PCB 上的每一個孔都可以稱之為過孔。從作用上看,過孔可以分成兩類:一是用作各層間的電氣連接;二是用作器件的固定或定位。如果從工藝制程上來說,這些過孔一般又分為三類,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷線路板的頂層和底層表面,具有一定深度,用于表層線路和下面的內(nèi)層線路的連接,孔的深度通常不超過一定的比率(孔徑)。埋孔是指位于印刷線路板內(nèi)層的連接孔,它不會延伸到線路板的表面。上述兩類孔都位于線路板的內(nèi)層,層壓前利用通孔成型工藝完成,在過孔形成過程中可能還會重疊做好幾個內(nèi)層。
隨著對小型電子設(shè)備的需求不斷增長,工程師面臨的一項重大挑戰(zhàn),就是如何在有限的 PCB 面積內(nèi)集成所有必要組件。電子設(shè)計的一個關(guān)鍵方面是電流測量,這對于監(jiān)控和控制能源使用、確保安全和提高電子系統(tǒng)的整體性能至關(guān)重要。然而,傳統(tǒng)的電流檢測方法,尤其是涉及分流電阻的方法,其中存在諸多困難。這些方法通常需要額外的放大器和濾波器,這不僅占用寶貴的 PCB 空間,而且還增加了生產(chǎn)成本。磁電流傳感器的出現(xiàn),已發(fā)展為可行的替代方案;它將多個分立元件集成到單個集成電路中,從而顯著減少 PCB 元件封裝面積。
靜電放電(ESD)是電子制造過程中一個常見的挑戰(zhàn),對電路板(PCB)及其組件構(gòu)成了潛在威脅。ESD不僅可能導(dǎo)致電路性能下降,甚至可能造成永久性損壞。因此,在PCB設(shè)計階段就采取有效措施來減少ESD的影響至關(guān)重要。本文將總結(jié)九種關(guān)鍵的PCB設(shè)計技巧,幫助你有效應(yīng)對ESD問題。
在現(xiàn)代電子設(shè)備的制造中,印刷電路板(PCB)作為電子元件之間的連接橋梁,扮演著至關(guān)重要的角色。而在PCB設(shè)計中,過孔(Via)更是不可或缺的元素,它們在不同層之間傳輸信號和電源,是實現(xiàn)電路互連的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。本文將深入探討PCB設(shè)計中的過孔,包括其定義、類型、作用、設(shè)計規(guī)則及其對電路性能的影響。
在PCB設(shè)計中,線寬與電流承載力之間的關(guān)系可以通過多個具體的公式來解釋。以下是一些常用的公式及其解釋:
PCB(Printed Circuit Board)設(shè)計是電子硬件設(shè)計的核心環(huán)節(jié),它決定了電路性能的穩(wěn)定性和產(chǎn)品的可靠性。在電路板設(shè)計的過程中,有一套被稱為“黃金法則”的基本原則,這些原則自PCB設(shè)計技術(shù)誕生以來,一直是設(shè)計師們的指導(dǎo)方針。本文將詳細介紹PCB設(shè)計的十條黃金法則,幫助開發(fā)人員提升產(chǎn)品價值,并最大限度地從制造的電路板中獲益。