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硬件開發(fā)

07-01

2023

PCB板抗ESD設計

電子設備中PCB板的抗ESD設計方法在電子產品的設計過程中，設計者通常在產品進入到生產環(huán)節(jié)時才著手考慮抗靜電釋放(ESD)的問題。為了能使電子設備通過抗靜電釋放測試，而又不破壞原有的設計，最終解決方案通常都采用了昂貴的元器件，還要在制造過程中進行手工裝配，甚至需要重新設計PCB板，產品的進度勢必受到影響。因此，在設計電子產品的PCB板過程中就需要考慮其優(yōu)化ESD防護問題。一、ESD對電子設備的影響電子產品設計中必須遵循抗靜電釋放(ESD)的設計規(guī)則，因為大多數(shù)電子設備在生命期內99%的時間都處于一個充滿ESD的環(huán)境之中，尤其是目前便攜產品中越來越多的采用低功率邏輯芯片，它們大多數(shù)都是以CMOS工藝為基礎來設計和制造的，由于金屬氧化半導體(MOS)電介質擊穿和雙極反向結電流的限制，使得這些IC芯片對ESD非常敏感。另外，大多數(shù)的I/O端口(尤其是USB端口)都是熱插拔系統(tǒng)，極易受到由用戶或空氣放電造成的ESD影響。ESD可能來自人體、家具、甚至設備自身內部。盡管電子設備完全遭受ESD損毀比較少見，然而ESD干擾卻很常見，ESD干擾可能會導致設備鎖死、復位、數(shù)據丟失或可靠性下降，甚至有可能造成數(shù)據位重影、產品損壞直至造成電子設備”硬故障”或元器件損壞。其結果可能是：在寒冷干燥的冬季電子設備經常出現(xiàn)故障現(xiàn)象，但是維修時又顯示正常，這樣勢必影響用戶對電子設備及其制造商的信心。由此可見，在電子產品設計尤其是其PCB板的設計過程中就考慮ESD防護是非常必要的。二、ESD產生的機理ESD是什么？ESD又是怎樣進入電子設備的？當一個充電的導體接近另一個導體時，就有可能發(fā)生ESD。首先，兩個導體之間會建立一個很強的電場，產生電場引起的擊穿。兩個導體之間的電壓超過它們之間空氣和絕緣介質的擊穿電壓時，就會產生電弧。在0。7ns到1 0ns的時間里，電弧電流會達到幾十安培，有時甚至會超過1 00A。電弧將一直維持直到兩個導體接觸短路或者電流低到不能維持電弧為止。ESD的產生取決于物體的起始電壓、電阻、電感和寄生電容，例如：人體、帶電器件和機器可能產生電弧，手或金屬物體可能產生尖峰電弧，家具可能產生同極性或者極性變化的多個電弧。ESD可以通過以下五種耦合途徑進入電子設備：(1)初始的電場能容性耦合到表面積較大的網絡上，并在離ESD電弧1 00mm處產生高達4000V/m的高壓。(2)電弧注入的電荷/電流可以產生以下的損壞和故障：①穿透元器件內部薄的絕緣層，損毀MOSF ET和CMOS元器件的柵極(常見)。②CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死(常見)。③短路反偏的PN結(常見)。④短路正向偏置的PN結(少見)。⑤熔化有源器件內部的焊接線或鋁線(少見)。(3)電流會導致導體上產生電壓脈沖(V=L×dI/dt)，這些導體可能是電源、地或信號線，這些電壓脈沖將進入與這些網絡相連的每一個元器件(常見)。(4)電弧會產生一個頻率范圍在1 M Hz到500M Hz的強磁場，并感性耦合到臨近的每一個布線環(huán)路，在離ESD電弧1 00mm遠的地方產生高達1 5A/m的電流。(5)電弧輻射的電磁場會耦合到長的信號線上，這些信號線起到接收天線的作用(少見)?？梢?，ESD頻率范圍寬，可能通過各種各樣的耦合途徑找到設備的薄弱點。為了防止ESD干擾和損毀，通常應從以下三個方面入手來綜合考慮設備的抗ESD能力：元器件的選擇：如考慮芯片的ESD容量、使用瞬態(tài)電壓抑止器(TVS)二極管陣列等；PCB版圖設計：如盡量增大接地面積、縮短PCB走線等；機械設計：如采用塑料機箱、空氣空間等屏蔽措施以有效解決ESD問題。其中PCB版圖設計是優(yōu)化ESD防護的一個最關鍵要素，合理的PCB設計可以減少故障檢查及返工所帶來的不必要成本。三、PCB板的抗ESD設計方法通過分析ESD的產生機理和它的危害，設計者可以從以下幾個方面來考慮優(yōu)化ESD防護的PCB設計方案：3.1減少電路環(huán)路面積電流通過感應進入到封閉的電路環(huán)路，這些環(huán)路同時具有變化的磁通量。環(huán)路的面積與電流的幅度成正比。環(huán)路的面積越大，包含的磁通量也就越大，因而在電路中感應的電流也就越強。因此，在設計時就必須盡可能地減少環(huán)路面積。圖1所示的是一種最常見的電路環(huán)路，由電源和地線所形成。在條件可能的情況下，可以采用具有電源及接地層的多層PCB設計。多層電路板不僅將電源和接地間的回路面積減到最小，而且地平面和電源平面以及排列緊密的信號線-地線間距能夠減小共模阻抗(common impedance)和感性耦合，同時也減小了ESD脈沖產生的高頻EM I電磁場。如果采用多層電路板受到條件的限制，那么電源線和接地線就必須采用如圖2所示的網格結構。這種網格結構的柵格尺寸小于等于60mm，如果可能，柵格尺寸最好小于1 3 mm(0。5in。)。在垂直和水平線或填充區(qū)之間，要盡可能多地連接。另外，將電源和接地印制線盡可能靠近也可以降低環(huán)路面積，如圖3所示。還有一個減少環(huán)路面積及感應電流的方法是減小互連器件間的平行通路，如圖4所示。 3.2縮短電路連線長度長的信號線可成為接收ESD脈沖能量的天線，在設計中要盡量使用小于30cm的信號線以降低信號線作為接收ESD電磁場天線的效率。而且要盡量把互連的器件放在相鄰位置，使互連的印制線長度盡可能的短。當必須采用信號連接線長于30cm時，可以采用保護線，如圖5所示。在信號線附近應放置地層，信號線距接地線層(或保護線)的距離應小于1 3 mm(0。5in。)。另外一個辦法是將長于30cm信號線或電源線與其接地線進行交叉布置，交叉的連線必須從上到下或從左到右的規(guī)則間隔布置，如圖6所示。 3.3用TVS二極管保護所有的外部連接在電源線上增加TVS器件有助于解決來自電源端口的接到電源ESD問題，連接到Vcc和地的TVS可以防止電源出現(xiàn)ESD干擾，但應考慮保護電路中的寄生電感問題。在ESD事件發(fā)生時，TVS二極管通路中的寄生電感會產生嚴重的電壓過沖。盡管使用了TVS二極管，保護電路能承受的總電壓是TVS二極管鉗位電壓與寄生電感產生的電壓之和：V T=V C+VL，由于在電感負載兩端的感應電壓VL=L×dI/dt，過高的過沖電壓仍然可能超過被保護IC的損壞電壓閾值。一個ESD瞬態(tài)感應電流在小于1 ns的時間內就能達到峰值(依據IEC 61 000-4-2標準)，例如：引線電感為每英寸20nH，線長為四分之一英寸，那么，過沖電壓將是50V/1 0A的脈沖。因此，在設計時要將分流通路設計得盡可能短，以減少寄生電感效應。在設計所有的電感性通路時，必須考慮采用接地回路，即：TVS與被保護信號線之間的通路，以及連接器到TVS器件的通路。為了減少接地平面的寄生電感，要盡可能縮短TVS二極管的接地和被保護電路的接地點之間的距離。3.4減少地電荷注入在ESD對地線層的直接放電時，敏感電路可能會遭到損壞。因此，在使用TVS二極管以防止電源出現(xiàn)ESD干擾的同時還必須使用一個或多個高頻旁路電容器，如圖7所示。這些電容器接在易損元件的電源和地之間。旁路電容可以減少地電荷的注入，使得電源與接地端口的電壓差被鉗制。TVS使感應電流分流，保持TVS鉗位電壓的電位差。另外，TVS及電容器應放在距被保護的IC盡可能近的位置，為了減少寄生電感效應，要確保TVS到地通路以及電容器管腳長度最短。連接器必須安裝到PCB上的銅鉑層。理想情況下，銅鉑層必須與PCB的接地層隔離，通過短線與焊盤連接。
07-29

2021

PCB基板材料要求

近年來，PCB市場重點從計算機轉向通信，包括基站、服務器和移動終端等，以智能手機為代表的移動通信設備驅使PCB向更高密度、更輕薄、更高功能發(fā)展。印制電路技術離不開基板材料，其中也涉及到PCB用基材的技術要求?，F(xiàn)把基板材料相關內容整理成專文，供業(yè)界參考。一、PCB板的高密度細線化的需求1.1 印刷電路板對銅箔的需求PCB全都向高密度細線化發(fā)展，HDI板尤為突出。在十年前IPC為HDI板下的定義是線寬/線距(L/S)是0.1mm/0.1mm及以下，現(xiàn)在行業(yè)內基本做到常規(guī)L/S為60μm，先進的L/S為40μm。日本的2013年版安裝技術路線圖數(shù)據是2014年HDI板常規(guī)L/S為50μm，先進的L/S為35μm，試制性的L/S為20μm。PCB線路圖形形成，傳統(tǒng)的是銅箔基板上光致成像后化學蝕刻工藝(減成法)，減成法制作精細線路的限度最小約在30μm，并且需要用薄銅箔(9~12μm)基板。由于薄銅箔CCL價格高，及薄銅箔層壓缺陷多，較多工廠產生18μm銅箔然后生產中采取蝕刻減薄銅層。這種做法工序多、厚度控制難、成本高，還是希望用薄銅箔為好。還有，PCB線路L/S小于20μm情況下，一般薄銅箔也難以勝任，需要用到超薄銅箔(3~5μm)基板和附于載體的超薄銅箔。當前精細線路對銅箔要求除了厚度更薄外，同時需要銅箔表面低粗糙度。通常為提高銅箔與基材的結合力，確保導體抗剝強度，都采取銅箔層粗化處理，常規(guī)的銅箔粗糙度大于5μm。銅箔粗糙的凸峰嵌入基材是提高了抗剝離性，但在線路蝕刻時為控制導線精度不至過蝕刻，容易有嵌入基材凸峰殘留，造成線路間短路或絕緣性下降，對精細線路尤為嚴重。因此需要低粗糙度(小于3μm)的銅箔，甚至更低粗糙度(1.5μm)的銅箔。但銅箔粗糙度降低而導體的抗剝強度仍要保持，需要對銅箔表面及基材樹脂表面作特殊處理，如有開發(fā)出平滑樹脂面上化學鍍銅高結合力銅箔;如有“分子接合技術”，是對樹脂基材表面化學處理形成一種官能基團能與銅層密切結合。1.2 印制電路板積層絕緣介質片的需求HDI板技術特點是積成法工藝(BuildingUp Process)，常用的涂樹脂銅箔(RCC)，或者半固化環(huán)氧玻璃布與銅箔層壓的積層難以達到精細線路?，F(xiàn)在趨于采用半加成法(SAP)或改進型半加工法(MSAP)，即采用絕緣介質膜積層，再化學鍍銅形成銅導體層，因銅層極薄容易形成精細線路。半加成法技術重點之一是積層介質材料，為符合高密度細線路要求對積層材料提出介質電氣性、絕緣性、耐熱性、結合力等要求，以及與HDI板工藝適應性。目前國際上的HDI積層介質材料主要是日本味之素公司的ABF/GX系列產品，以環(huán)氧樹脂搭配不同固化劑，以添加無機粉末提高材料剛性及減少CTE，也有使用玻纖布增強剛性。另有日本積水化學公司的類似薄膜積層材料，臺灣工研院也開發(fā)了此類材料。ABF材料也在不斷改進發(fā)展，新一代積層材料特別要求表面低粗化度、低熱膨脹率、低介質損耗及薄型剛強化等。全球半導體封裝中IC封裝載板由有機基板取代陶瓷基板，倒裝芯片(FC)封裝載板的節(jié)距越來越小，現(xiàn)在典型的線寬/線距為15μm，接下來會更細。多層的載板性能重點要求低介電性、低熱膨脹系數(shù)和高耐熱性，在滿足性能目標基礎上追求低成本的基板?，F(xiàn)在精細線路批量化生產基本都采用絕緣介質積層結合壓薄銅箔的MSPA工藝。用SAP方法制造L/S小于10μm電路圖形。PCB達到更密更薄則HDI板技術從含芯板積層發(fā)展為無芯板任意層互連積層(Any layer)，同樣功能的任意層互連積層HDI板比含芯板積層HDI板面積和厚度可減少約25%。這些必須使用更薄的并保持電性能良好的介質層。二、印刷電路板的高頻高速化需求電子通信技術從有線到無線，從低頻、低速到高頻、高速?，F(xiàn)在的手機性能已進入5G，就是有更快傳輸速度、更大傳輸容量。全球云計算時代到來使數(shù)據流量成倍增加，通訊設備高頻高速化是必然趨勢。PCB為適合高頻、高速傳輸?shù)男枰?，除了電路設計方面減少信號干擾與損耗，保持信號完整性，以及PCB制造保持符合設計要求外，重要的是有高性能基材。設計工程師為解決PCB增加速度和信號完整性，主要是針對電信號損失屬性?；倪x擇的關鍵因素介電常數(shù)(Dk)與介質損耗(Df)，當Dk低于4與Df 0.010以下為中Dk/Df級層壓板，當Dk低于3.7與Df 0.005以下為低Dk/Df級層壓板，現(xiàn)在有多種基材進入市場可供選擇。目前較多采用的高頻電路板基材主要是氟系樹脂、聚苯醚(PPO或PPE)樹脂和改性環(huán)氧樹脂這三大類材料。氟系介質基板，如聚四氟乙烯(PTFE)介電性能最低，通常應用在5GHz以上。另外還有用改性環(huán)氧FR-4或PPO基材，可用于1GHz~10GHz之間的產品。這三大類高頻基板材料,以環(huán)氧樹脂成本最便宜,而氟系樹脂最昂貴;從介電常數(shù)、介質損耗、吸水率和頻率特性考慮,氟系樹脂最佳,環(huán)氧樹脂較差。當產品應用的頻率高過10GHz時,只有氟系樹脂印制板才能適用。但PTFE其不足之處除成本高外是剛性差，及熱膨脹系數(shù)較大。對于聚四氟乙烯(PTFE)而言，為改善性能用大量無機物(如二氧化硅SiO2)填充材料或玻璃布作增強，來提高基材剛性及降低其熱膨脹性。另外因聚四氟乙烯樹脂本身的分子惰性，造成不容易與銅箔結合性差，因此更需與銅箔結合面的特殊表面處理。處理方法上有聚四氟乙烯表面進行化學蝕刻或等離子體蝕刻，增加表面粗糙度或者在銅箔與聚四氟乙烯樹脂之間增加一層粘合膜層提高結合力，但可能對介質性能有影響,整個氟系高頻電路基板還需要進一步開發(fā)。由改性環(huán)氧樹脂或由聚苯醚(PPE)和偏苯三酸酐(TMA)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)及雙馬來酰亞胺(BMI)合成unique的獨特絕緣樹脂，與玻璃布構成類似FR-4覆銅板在現(xiàn)階段被選擇較多，因為具有優(yōu)秀的耐熱性和介電性、機械強度，并compat兼有常規(guī)PCB的加工性，會比PTFE類基板更受歡迎。玻璃布在基板中拖了Dk后腿，E玻璃布之Dk6.6(1MHz)，環(huán)氧樹脂Dk 3.6(1MHz)，組成FR-4的Dk 4.2~4.8。新型NE玻璃布Dk 4.4，組成FR-4的Dk 4.0左右。采用新型NE玻璃布是降低Dk的有效方法。例如，松下推出的Megtron 6高頻基板使用聚苯醚(PPO)為主要樹脂，Dk=3.4，Df=0.0015(1GHz)。日本利昌工業(yè)也使用聚苯醚為主體樹脂的基板，推出的CS-3376CN新基板其Dk=3.1，類同于PTFE基板。三菱瓦斯新的BT樹脂基板由調整BT與環(huán)氧樹脂比例，比其原有BT基板的介電特性要低近60%。依索拉的Tachyon-100G基材具有PTFE類同的電氣性能，及具有FR-4類同的PCB加工條件，在40GHz下Dk 3.0和Df 0.002，達到傳送100千兆位以太網（100GbE）的需要。對高頻用覆銅板除了上述樹脂等絕緣材料性能有特殊要求外，導體銅的表面粗糙度(輪廓)也是影響信號傳輸損耗的一個重要因素，這是受集膚效應(Skin Effect)的影響。集膚效應為高頻信號傳輸時在導線產生電磁感應，在導線截面中心處電感較大，使得電流或信號趨于導線表面集中。導體表層粗糙度影響到傳輸信號損失，表面光滑損失小。在相同頻率下，銅表面粗糙度越大，信號損耗越大，所以我們在實際生產中盡可能控制表面銅厚的粗糙度，粗糙度在不影響結合力的情況下越小越好。特別是對10 GHz以上范圍的信號。在10 GHz時銅箔粗糙度需要低于1μm，使用超平面銅箔(表面粗糙度0.04μm)效果更佳。銅箔表面粗糙度還需結合適宜的氧化處理和粘合樹脂系統(tǒng)。在不久的將來，會有一種幾乎沒有輪廓的涂有樹脂的銅箔，能有更高的剝離強度并且不影響介質損耗。三、印制電路板的高耐熱散熱性需求伴隨著電子設備小型化、高功能，產生高發(fā)熱，電子設備的熱管理要求不斷增加，選擇的一個解決方案是發(fā)展導熱性印制電路板。能耐熱和散熱PCB的首要條件是基板的耐熱與散熱性，目前對基材通過樹脂改進與添加填料在一定程度上提高了耐熱與散熱性，但這導熱性改善是非常有限的。典型的是采用金屬基板（IMS）或金屬芯印制電路板，起到發(fā)熱組件的散熱作用，比傳統(tǒng)的散熱器、風扇冷卻縮小體積與降低成本。鋁是一種很有吸引力的材料，它資源豐富、成本低、良好的導熱性能和強度，及環(huán)境友好，目前金屬基板或金屬芯多數(shù)是金屬鋁。鋁基電路板的優(yōu)點有簡易經濟、電子連接可靠、導熱和強度高、無焊接無鉛環(huán)保等，從消費品到汽車、軍品和航天都可設計應用。金屬基板的導熱性和耐熱性無需置疑，關鍵在于金屬板與電路層間絕緣粘結劑之性能。目前熱管理的驅動力重點在LED，LED的輸入功率有近80%轉換成熱，因此LED的熱管理問題深受重視，重點是LED用基板的散熱性。高耐熱環(huán)保型散熱絕緣層材料的構成，為切入高亮度LED照明市場打下基礎。四、PCB板的撓性和印制電子及其它需求4.1 撓性板需求電子設備的小型化、輕薄化，必然大量使用撓性印制電路板(FPCB)和剛撓結合印制電路板(R-FPCB)。全球的FPCB市場目前估計約130億美元，預計每年增長率高于剛性PCB。隨著應用面的擴大，除了數(shù)量增加也會有許多新的性能要求。就聚酰亞胺膜有無色透明、白色、黑色和黃色等不同種類，具有高耐熱與低CTE性能，以適合不同場合使用。成本效益佳的聚酯薄膜基板同樣有市場，新的性能挑戰(zhàn)有高彈性、尺寸穩(wěn)定性、膜表面品質，以及薄膜的光電耦合性和耐環(huán)境性等，以滿足最終用戶不斷變化的要求。FPCB與剛性HDI板一樣要適應高速度和高頻率信號傳輸要求，撓性基材的介電常數(shù)和介電損耗同樣必須關注，可利用聚四氟乙烯和先進的聚酰亞胺基板構成撓性電路。在聚酰亞胺樹脂中添加無機粉末和碳纖維填料，可產生一種三層結構的可撓曲導熱基板。選用無機填料有氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al2 O 3)和六角形氮化硼(HBN)。該基材有1.51W/mK導熱性，可經受2.5kV耐電壓、180度彎曲試驗。FPCB應用市場如智能手機、可穿戴設備、醫(yī)療設備、機器人等，對FPCB性能結構提出新要求，開發(fā)出FPCB新產品。如超薄撓性多層板，四層FPCB從常規(guī)的0.4mm減薄至約0.2mm；高速傳輸撓性板，采用低Dk和低Df聚酰亞胺基材，達到5Gbps傳輸速度要求；大功率撓性板，采用100μm以上厚導體，以適應高功率大電流電路需要；高散熱金屬基撓性板是局部使用金屬板襯底之R-FPCB；觸覺感應性撓性板，由壓力傳感膜和電極夾在兩個聚酰亞胺薄膜之間，組成撓性觸覺傳感器；可伸縮撓性板或剛撓結合板，其撓性基材為彈性體，金屬導線圖案的形狀改進成為可伸縮。這些特殊的FPCB當然需要非常規(guī)的基材。4.2 印制電子需求印制電子近幾年勢頭興盛，預測到2020年代中期印制電子將有超3000億美元的市場。印制電子技術應用于印制電路產業(yè)，是印制電路技術的一部分，這在行業(yè)內已成共識。印制電子技術最接近FPCB，現(xiàn)在已有PCB制造商投入印制電子，他們從撓性板開始，用印制電子電路(PEC)替代印制電路板(PCB)。目前基材和油墨材料繁多，一旦性能與成本有突破就會大量應用，PCB制造商不要錯失機會。印制電子目前重點應用是低成本的制造射頻識別（RFID）標簽，可以成卷印刷完成。潛在的是印刷顯示器、照明和有機光伏領域?？纱┐骷夹g市場是當前新興的一個有利市場?？纱┐骷夹g各種產品，如智能服裝和智能運動眼鏡，活動監(jiān)視器，睡眠傳感器，智能表，增強逼真的耳機、導航羅盤等?？纱┐骷夹g設備少不了撓性電子電路，將帶動撓性印制電子電路的發(fā)展。印制電子技術的重要一方面是材料，包括基材和功能性油墨。撓性基材除現(xiàn)有FPCB適用外，也開發(fā)更高性能基材，目前有陶瓷和高分子樹脂混合構成的高介電基板材料，還有高溫基材、低溫基材和無色透明基材、黃色基材等。4.3 埋置元件板需求埋置元件印制電路板(EDPCB)是實現(xiàn)高密度電子互連的一種產品，埋置元件技術在PCB有很大的潛力。埋置元件技術有成型元件埋置法、印制元件埋置法，印制元件又分為厚膜元件與薄膜元件。制作薄膜元件需要特種基板，如覆銅板的銅箔下層含有鎳磷合金箔，供制作薄膜電阻;雙面覆銅板間夾有高介電常數(shù)基材供制作平面電容，形成埋置無源元件印制板。還有開發(fā)填充陶瓷粉末的聚合物復合材料，具有介電常數(shù)高、高頻率下介質損耗小、電介質層厚度薄，可制作PCB內層射頻電容。埋置元件擴展到撓性印制板范疇，聚酰亞胺覆銅板也考慮制作薄膜元件的聚酰亞胺覆銅板。4.4 PCB板的其它特殊需求現(xiàn)在又有激光直接構件(LDS：Laser Direct Structuring)技術開發(fā)，可以用于制造電子電路和元件集成的模型互連器件，LDS工藝采用熱塑性塑料和金屬氧化物材料，由激光成型和電路金屬化。3D打印技術在試圖用于PCB制造，電路圖形不局限于二維平面，成為立體構件，此技術也需要熱塑性高分子材料。新興的醫(yī)療電子設備開始登場，其中有部分裝置是植入身體的，如用于血糖傳感性、診療導管和人工耳蝸等，其采用的PCB基材是生物惰性基材(PI或LCP)，選用的導體是穩(wěn)定的純貴金屬(金、鉑)?？偨Y以上PCB技術發(fā)展熱點是閱看近期印制電路行業(yè)相關資料信息，歸納而成。認識難免有偏見或不完全之處，僅供參考。物聯(lián)網、智慧家庭、智慧城市提出，將是電子信息產業(yè)新的增長點，將會配置許多新的電子設備，也就會有許多新的PCB及其基材需求，需早作準備，及時加入。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的印制電路技術發(fā)展與對基材的要求。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-28

2021

集成電路技術發(fā)展

集成電路也叫做積體電路，這是一種微型的電子器件，這種微型的結構采用一定的工藝來完成，具有所需的電路功能，里面包含了二極管、電容、電阻和電感等一系列元件，這些元件相互連接在一起并被制作在一小塊介質基片中，這個介質基片被裝在一個管殼內。這樣一來大大縮小了電路的體積，焊接點的數(shù)目也得到減少，使得電子元件的可靠性大大提高。近年來，信息技術、軟件技術等高新技術發(fā)展快速，這與集成電路技術的發(fā)展和應用有著密不可分的關系。集成電路技術不僅是信息技術的發(fā)展基石，同時也是計算機網絡技術的主要發(fā)展方向，被認為是二十世紀最偉大的工程技術之一。我國正處于經濟轉型的關鍵時期，集成電路技術的發(fā)展關系到傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級和國家經濟、社會的發(fā)展，是現(xiàn)代產業(yè)和科技發(fā)展的重中之重。基于此，本文簡要研究了集成電路技術的基本各項指標和發(fā)展趨勢。半導體集成電路的具有很多優(yōu)勢，它功耗較低、集成度很高、體積相比來說較小以及有龐大的產業(yè)規(guī)模，正是由于這些優(yōu)點以半導體集成電路為基礎的通信元件被廣泛應用，例如：移動電話、固定電話、筆記本電腦以及數(shù)字編解碼器等一系列終端設備的制造都離不開半導體集成電路的運用。下面將會重點介紹半導體集成電路在通信系統(tǒng)中的應用。一、集成電路工藝水平的指標所謂集成電路，顧名思義，是采用半導體工藝技術，將二極管、晶體管、電阻、電容、電感元件等電路所需元器件，在一塊或幾塊很小的半導體晶片或介質基片上集成制作，并形成完整的電路，最后在管殼中將制作成的電路封裝起來，由此形成的具有電路功能的微型結構就是集成電路。集成電路是國家經濟發(fā)展的重要基礎產業(yè)，其工藝技術水平在一定程度上決定著集成電路的產業(yè)水平，下面就簡要介紹衡量集成電路工藝水平的幾個主要指標。(1)集成度：集成電路的集成度是指一個IC芯片上所包含的晶體管的數(shù)量，在芯片面積相同的情況下，集成度越高，意味著集成的元件數(shù)量越多，電路功能也就越強大，芯片速度、可靠性、功耗等性能都有著明顯的提升，同時芯片的成本大大下降，占用重量和體積也有所減小。由此可見，集成度是衡量IC技術先進性的重要指標。(2)特征尺寸：對于電子元器件來說，其特征尺寸是指半導體器件中的最小尺寸。通過減小特征尺寸，能夠有效提升IC芯片的集成度，優(yōu)化其性能。光刻技術的發(fā)展是集成電路特征尺寸減小的前提所在，近年來光刻技術日漸進步，集成電路特征尺寸也越來越小，就目前來看，0.18μm、0.15μm、0.13μm級別的集成電路都已經實現(xiàn)了規(guī)?；a，而在市場中，65nm和90nm級別的集成芯片也已經有了成熟的產品。(3)晶片直徑：為了提升集成電路的集成度，往往需要適當增大芯片面積，但需要注意的是，芯片面積的增大，會導致每個圓片內包含的芯片數(shù)量有所減少，從而降低生產效率，導致成本增加。而增加晶片直徑則能夠有效解決這一問題，就目前來看，集成電路主流晶元尺寸為8英寸和12英寸，而14英寸及以上晶元尺寸的研發(fā)和應用也是大勢所趨。(4)封裝：IC封裝最早采用插孔封裝方式，為了適應電子設備高密度組裝的需要，表面安裝封裝技術已經逐步取代傳統(tǒng)插孔封裝方式。在一些電子設備中，采用表面封裝方式能夠有效節(jié)約空間，優(yōu)化性能，降低封裝成本。相較于傳統(tǒng)插孔封裝方式來說，表面封裝下的電路板費用降幅達到了60%之多。此外，近年來系統(tǒng)級封裝技術的發(fā)展也比較迅速，系統(tǒng)級封裝技術有利于優(yōu)化系統(tǒng)性能，縮短開發(fā)周期，對于提升封裝效率和降低成本也有著積極的作用。尤其在藍牙模塊、記憶卡、功放器等低成本、小面積、短周期、便攜式的電子產品上，系統(tǒng)封裝技術的應用優(yōu)勢十分明顯。二、集成電路技術的發(fā)展趨勢1、集成電路尺寸逐步縮小從縱向上來看，隨著各種新技術的發(fā)展，集成電路芯片集成度逐年提高，基本上每三年就能夠提高4倍，而加工特征尺寸不斷縮小，這就是著名的摩爾定律，由Intel公司創(chuàng)始人之一的摩爾博士提出。近年來，集成電路芯片市場競爭日益激烈，積極提升產品性能和性價比是長遠發(fā)展的關鍵，同時也是IC技術發(fā)展的推動力。而縮小特征尺寸則有利于提升集成度，從而提升產品性能和性價比。就目前來看，特征尺寸在22nm以下的電路已經被生產出來，集成電路正在逐漸接近物理極限。需要注意的是，受到工藝技術和經濟承受力的限制，需要對尺度極限進行界定，雖然現(xiàn)在還沒有明確的定論，但微型化發(fā)展仍然是主要趨勢，集成電路的特征尺寸仍然在按照摩爾定律發(fā)展。尤其隨著IC設計與工藝技術的提高，IC規(guī)模主機擴大，復雜度也越來越高，在一個芯片中，集成的晶體管數(shù)量越來越多，集成電路技術逐漸從3G時代發(fā)展到3T時代，存儲量進一步增大。而集成電路的速度也越來越快，數(shù)據傳輸速度從Gbps發(fā)展到Tbps。在近50年內，IC技術發(fā)展快速，IC技術設計規(guī)則越來越小，而晶體管價格也逐步降低，這也是集成電路的發(fā)展趨勢。2、系統(tǒng)集成芯片系統(tǒng)集成芯片也稱為SOC，其能夠將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核及片外存儲器控制結構等各種功能結合在一起，以此來提升電路系統(tǒng)設計的穩(wěn)定性，還有利于降低功耗，從而有效解決傳統(tǒng)集成電路能耗高、穩(wěn)定性差的問題，在未來發(fā)展的過程中，必將引起以芯片為核心的電子信息產業(yè)的技術革命。3、集成電路的新材料、新技術的涌現(xiàn)在集成電路所有材料中，鍺是最先投入使用的，之后是硅。對于光電器件等特種集成電路來說，一般會使用一些化合物半導體材料，如硫化鎘、砷化鎵等。相較于其他材料來說，硅材料在電學、物理等性能及成本方面有著較大的優(yōu)越性，這也使得其成為當前集成電路的主流材料。硅單晶材料也處于不斷發(fā)展中，硅圓片直徑逐漸增大，目前已經達到了16和18英寸的水平。4、集成電路在新領域的應用當今時代是信息時代，而集成電路也在信息時代下迎來了新的發(fā)展高峰，尤其隨著集成電路各種關鍵技術的成熟，其在各個領域中的應用也越來越廣泛，在智能手機、智能汽車、聯(lián)動安防等各個新領域中的應用和發(fā)展也值得期待。隨著智能手機的不斷發(fā)展，新的手機芯片設計技術也越來越受到關注，其中的關鍵在于適應計算，采用適應計算技術能有效刷新芯片實線電路，相較于當前固定不變的芯片來說，單個芯片即可實現(xiàn)幾個芯片的功能，同時有利于提升芯片速度，降低成本和功耗。此外，在視覺修復、火車站安防系統(tǒng)、人臉識別、汽車智能等領域，集成電路技術的應用也越來越廣泛，已經逐步深入到人們生活的各個方面。三、通信系統(tǒng)中集成電路的應用現(xiàn)如今的信息時代，人們的生活方方面面都受到信息技術的影響，各行各業(yè)都受到其帶來的沖擊。微電子技術作為信息技術的基礎，對信息技術的發(fā)展影響巨大。而微電子技術的核心和關鍵是集成電路，集成電路同時也是整個信息社會發(fā)展的基礎和根本，因此深入的研究和探索集成電路十分有必要。通訊網絡正在由之前的大體積向小體積轉變和低速率向高速率轉變以及高耗能向低耗能轉變，這種轉變是要求在網絡容量和速度得到保證的基礎上進行的，同時對這種轉變的研究已經成為了通訊領域現(xiàn)階段的熱點之一。1、有線通訊系統(tǒng)中集成電路的應用密集波復用技術和摻鉺光纖放大器在二十世紀后期出現(xiàn)，這使得光纖通信展現(xiàn)出了強大的優(yōu)勢并成為了有線通信網中的首選，在傳輸容量和傳輸距離以及傳輸速度方便大大增強，從此慢慢終結了早期銅線通信的時代。在二十一世紀的今天，光纖通信不斷發(fā)展，又出現(xiàn)了微電子和光電器以及光電子等一系列技術?，F(xiàn)如今，一根光纖就可以完成上百個波長的傳輸，而傳輸距離能夠達到1000Km以上。光通訊中一個最關鍵的組成部分是激光源，半導體激光器的壽命在之前一直很低，自上個世紀七十年代，半導體激光器的壽命問題得到了解決，長壽命的半導體激光器得到成功研制，這為光通信的實現(xiàn)打下了基礎。這種激光器有很多的優(yōu)點，例如：體積小和工作可靠性高等，使得這種激光器成為光纖通信中的理想光源。半導體激光器構成中的核心器件是集成電路，而集成電路構成的基礎是硅基化合物半導體。現(xiàn)如今，D F B激光器的實現(xiàn)正是借助光電單片集成技術，而這種激光器正在廣泛應用于光通信領域。光放大器和光探測器等都是光纖通信中的重要組成部分，它們核心部件的構成是利用光電子集成技術來完成的。這種技術能夠將器件的各方面性能大幅度大范圍的提高，并將器件都集中在同一塊芯片上面，使得在體積和功耗等方面得到優(yōu)化。而光的合波或者分波器在D W D M系統(tǒng)中的實現(xiàn)也是通過集成電路技術來完成的，目前正在向著全光處理以及高速傳輸?shù)姆较蛱剿餮芯?。集成光學是在集成電路廣泛應用的背景下產生的，現(xiàn)在已經持續(xù)發(fā)展成為一門新興的光學學科。2、無線通訊系統(tǒng)中集成電路的應用現(xiàn)如今，我國的信息化社會正在以我們想象不到的速度飛速發(fā)展，無線通信有著眾多的優(yōu)點，例如：及時性強和靈活方便等，這種通信技術的潛力十分廣闊。第二代移動通信系統(tǒng)就是我們常說的2G，這種系統(tǒng)的是在二十世紀八十年代開始商用的，從那以后的短短30多年，無線局域網、藍牙和全球移動通信系統(tǒng)，以及3G甚至4G都已經風靡全球并普及到尋常百姓的家中。各種無線終端以及移動電話也慢慢走入人們生活的方方面面，例如通過手機就可以完成酒店的預訂、電影票的預訂、火車票和飛機票的預訂以及旅游門票的預訂。與此同時，無線通訊設備的發(fā)展也越來越小型化、越來越容量達、越來越低功耗，這其中小型化的實現(xiàn)正是靠著電子元件的集成化來完成的。目前，移動終端的核心芯片尺寸已將縮小為不到三十平方厘米，這種轉變的實現(xiàn)絕對離不開集成電路技術的發(fā)展，因此研究和探索集成電路是十分有必要的一件事。基帶單元和射頻單元都是無線通信終端的關鍵部件，這兩個部件都是由集成電路構成的。互補型金屬氧化物半導體集成電路簡稱CM O S，基帶單元的構成正是由這種集成電路來完成的，而射頻單元的構成是由半導體器件來完成的。集成電路技術正在廣泛應用于無線通信基站的信號處理單元和交換設備，這使得高效的信號交換過程得以發(fā)展和實現(xiàn)。由此可見，無線通信借助于集成電路的發(fā)展迅速實現(xiàn)了快和小的特點，為用戶提供了滿意的服務，豐富和滿足以及方便了人們的生活的方方面面。四、集成電路的應用前景通訊領域與集成電路技術就好比魚和水的關系，通訊領域自從有了集成電路如魚得水般的取得了長足的進展，同樣的，通訊行業(yè)中新型技術的不斷涌現(xiàn)也使得集成電路技術如魚得水般的有了飛速的發(fā)展?，F(xiàn)如今，通信正在向光通信轉變，而通信元件的尺寸也在不斷變小，正在向著納米量級跨越。在今后，光集成必將會取代電集成，相信在不久的將來通信領域會有一個質的跨越。1、在光纖通信系統(tǒng)中的應用前景集成電路在光纖通信系統(tǒng)中的發(fā)展及研究將會聚集在新型高速全光器上面。這種全光器應該具有能夠實現(xiàn)全光信號處理和易集成的特點，這是全光通信完成以及實現(xiàn)的基礎?，F(xiàn)如今，光通信系統(tǒng)還有一些問題需要解決，光通信網絡速度還有待提高。相信在今后，隨著科學技術的不斷發(fā)展，新型高速全光器的應用和創(chuàng)新一定能夠實現(xiàn)。2、在無線通信系統(tǒng)中的應用前景無線設備的終端芯片在無線通信中發(fā)揮著巨大的作用，這種芯片一直以來都向著小型化的方向發(fā)展著，但未來的研究熱點并不僅限于此，應該向著多元化的方向去研究，即多業(yè)務、多功能、多種工作模式的集成電路模塊。除此之外還有一些技術需要進行不斷的深入研究并進行創(chuàng)新，如智能天線技術、無線通信終端之間的信息傳遞以及軟件無線電技術等，這些技術都會為通信集成電路技術的發(fā)展增光添彩?？偨Y綜上所述，縱觀近年來世界電子信息新興技術和產業(yè)的發(fā)展歷史我們可以發(fā)現(xiàn)，集成電路是當代電子信息技術的核心和發(fā)展基礎，關系到國家國民經濟和社會的發(fā)展，是典型的基礎性、戰(zhàn)略性和先導性產業(yè)。本文簡要介紹了集成電路的概念，對集成電路工藝技術水平指標進行了梳理和歸納，最后展望了其未來發(fā)展趨勢，旨在進一步促進集成電路技術的發(fā)展。硅集成電路的市場經濟潛力和發(fā)展前景還十分廣闊，至少還有很長時間會按照摩爾定律去穩(wěn)步發(fā)展。目前對微電子技術也有了更深的研究，已經由納米時代向深納米時代逐步發(fā)展。在通訊行業(yè)及領域中，集成電路技術還有很大的提升空間，還有一些困難和問題需要去研究并解決。盡管如此，集成電路會隨著材料制造水平的進步以及科學技術的不斷發(fā)展而發(fā)揮更重要的作用，相信集成電路的發(fā)展將會對社會經濟的進步和通訊行業(yè)及領域帶來更好的促進作用。通訊工程的整體效益受到通訊工程技術高低的影響，因此在今后我們需要緊緊跟上時代的步伐，加大對通訊集成電路的研究和探索，從而對通訊工程的建設水平進行提升，進而促進整個人類社會的發(fā)展和進步。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的集成電路技術的發(fā)展趨勢研究。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS方案開發(fā)、藍牙音頻開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-27

2021

BGA芯片PCB設計

0.5mm間距BGA芯片的PCB設計隨著微電子技術和工藝的飛速發(fā)展，高密度的球柵陣列（BGA）器件具有封裝體積小、單位面積引腳數(shù)量多、焊球耐沖擊力強、信號完整性和散熱性能佳以及更小的焊接誤差等優(yōu)點，因而在通信網絡、消費終端、軍工電子、可編程邏輯器件等領域得到了越來越廣泛的應用。如今，市面上可見的BGA器件管腳數(shù)目最高可達2000多個，管腳間距最小可達0.3mm，更高的引腳數(shù)和更小的引腳間距使得硬件設計師面臨巨大挑戰(zhàn)，必須采用更先進的PCB技術來滿足設計需求，而提高PCB密度最有效的方法是減少通孔的數(shù)量，及精確設置盲孔，埋孔來實現(xiàn)。本文以某項目采用萊迪斯公司的EPLD芯片為例，著重從高速信號回流、疊層設計、加工工藝技術等方面考慮，進行了0.5mm間距BGA封裝的具體PCB設計，較好實現(xiàn)了單板的工作性能。一、0.5mm間距BGA某項目單板設計方案采用了萊迪斯公司的可編程邏輯器件（EPLD）芯片，該BGA器件引腳數(shù)目為256，尺寸大小10mm×10mm，焊盤間距0.5mm。芯片焊盤尺寸如圖1所示。如圖所示：焊盤直徑為0.3mm，相鄰兩個焊盤的中心點間距為0.5mm，邊緣間距為0.2mm（7.87mil），相鄰兩個對角線焊盤的中心點間距為0.47mm。顯然，焊盤之間的銅線越細，銅線與焊盤的間距越小，加工工藝難度越大，PCB成本也就越高，可靠性也越差。目前，主流印制板廠商的成熟工藝水平是銅線寬度為0.1mm（4mil），銅線到焊盤間距為0.1mm（4mil），所以，如果要在0.5mmBGA芯片的兩個焊盤之間畫銅線，至少需要的距離是0.3mm（12mil），顯然在兩個焊盤之間直接畫銅線不可行。另外，目前國內主流印制板廠商的最小金屬化通孔大小為內徑0.2mm，外徑0.4mm，大于圖1中兩個相鄰對角線焊盤0.4mm的間距，因此常規(guī)從焊盤引線打孔方法亦不可行。二、BGA芯片PCB設計方案鑒于0.5mmBGA芯片兩個焊盤之間很難直接畫線或焊盤直接扇出走線，也因為采用盲孔技術后，PCB加工成本急劇攀升的情況，決定在BGA特殊規(guī)則區(qū)域采用盤中孔和盲孔技術，即在0.5mmBGA芯片焊盤上直接打盲孔到緊鄰的第二層，然后從第二層焊盤處繼續(xù)布線。利用激光鉆孔技術制作盲孔技術成熟可靠，廣泛應用于0.15mm微過孔制作，但激光鉆孔方式制作的盲孔深度有限，一般不能超過0.075m，因而本設計中為1~2層盲孔，頂層與第二層間的介質厚度小于0.075m，順序層壓工藝法。制作盲孔對焊接的一致性、可靠性要求較高，為防止銅氧化而造成可焊性變差，所有器件的焊盤都需經過保護涂層或電鍍處理。目前一種加強焊接成功率的低成本應用技術就是“OSP（Organic Solderability Preseraties，有機保焊膜）+沉金”方案。OSP就是在潔凈裸銅表面采用化學方法生成一層有機膜，該有機膜具有良好的防氧化、耐熱沖擊和耐濕性，防止金屬銅表面在常態(tài)環(huán)境中被氧化；但在后續(xù)焊接高溫環(huán)境中，此有機膜又必須很容易被助焊劑快速清除，這樣剛剛裸露的干凈金屬銅表面就會在極短時間內與熔融焊錫立即結合成為牢固的焊點。沉金就是在PCB焊盤上電鍍一層鎳金，由于鎳金比銅具有更強的吸附焊錫能力，可以顯著增強焊接性。順序層壓法有一定的工藝局限性，它不能任意互連，所以在設計高密度的PCB時盡量少采用盲孔，采用的盲孔互連不要超過總層數(shù)一半，這樣可減少層壓次數(shù)和加工難度。為減少盲孔數(shù)量，設計中的0.5mmBGA芯片最外部分管腳焊盤優(yōu)先通過通孔方式進行畫線，靠內分部管腳才通過盲孔方式進行布線。三、BGA芯片PCB實際應用實際上，高速信號的回流路徑一定是沿著阻抗最小路徑進行，阻抗最小回流路徑一般位于信號導體下部最近的地平面上，總回路面積越小，對外界電磁干擾也越小，也越不易受到外界干擾。因為需要在0.5mmBGA芯片的焊盤上制作盲孔，導致在PCB的第二層地平面上形成局部區(qū)域布線槽，這就肯定會破壞地平面的完整性。對于空間上任何垂直經過該區(qū)域槽的信號，其回流路徑都不得不會繞過此區(qū)域，從而大大增加回流面積。為減少此區(qū)域開槽造成的影響，PCB布局布線就必須進行充分考慮，盡量不要將該BGA芯片放置在板子的靠近中心位置，避免以該開槽地平面對其它信號布線造成嚴重影響。單板PCB設計厚度1mm，層數(shù)為6層，疊層方案如圖2所示。0.5mmBGA芯片放置在頂層TOP，第二層為地平面，頂層和地平面間的介質厚度定為0.071mm（2.8mil）（小于75m）。由于設計方案需要將盲孔貫通到第二層，然后繼續(xù)在第二層就近打通孔換到其它信號層走線，這樣只需在第二層中的很一小塊區(qū)域開槽。為降低走線難度，第二層0.5mmBGA區(qū)域銅線寬度采用4mil，過孔類型選擇內徑0.2mm，外徑0.4mm的通孔設計。根據阻抗設計公式計算，當銅線寬度為0.1mm（4mil）時，平面層覆銅厚度只能為18m。總結針對0.5mmBGA芯片在PCB設計使用單板局部盲孔技術后，加工成本增加不多。而從使用該EPLD器件的10塊研發(fā)樣板生產情況看，沒有出現(xiàn)因為芯片進行溫度較高的無鉛焊接不良而導致的單板故障。該芯片管腳引出的控制信號也通過嚴格的時序功能測試，單板一致性和穩(wěn)定性也很好，無翹曲和焊盤斷裂情況發(fā)生。由于“盤中孔”和盲孔技術肯定會增加額外的PCB制作成本和設計難度，所以在系統(tǒng)方案設計和芯片選型的階段，就要開始高度關注芯片的封裝尺寸。在原理圖和PCB設計階段，需要合理使用BGA芯片I/O引腳功能，使得各個信號在整個BGA芯片區(qū)域盡量均勻分布。芯片按照就近布局原則，避免出現(xiàn)走線過長情況，以減小PCB的設計難度。同時為保證0.5mmBGA芯片的最佳焊接效果，在PCB裸板開封后24小時內必須開始焊接，否則就將PCB裸板重新進行抽真空的密封包裝。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的0.5mm間距BGA芯片的PCB設計技術。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-26

2021

同步開關噪聲分析

PCB設計中同步開關噪聲問題分析隨著通信設備電路板上大量使用高集成度的高速數(shù)字芯片，同步開關噪聲(Simultaneous Switching Noise，SSN)問題成為制約高速PCB設計的一個瓶頸。SSN是指當器件上多個邏輯電路或I/O管腳同時處于開關狀態(tài)，產生瞬間變化的電流，在經過回流路徑上存在電感時，形成交流壓降，從而引起噪聲。如果引起地平面的波動，造成芯片地和系統(tǒng)地不一致，這種現(xiàn)象稱為地彈。同樣，如果引起的芯片電源和系統(tǒng)電源差異，就稱為電源反彈。一、同步開關噪聲（SSN）產生的原因與危害根據電源完整性的理論，產生SSN的一個主要原因是電源分配系統(tǒng)存在阻抗。具體講就是從電源的輸出端到芯片的輸入端存在著一段距離，在這段路徑上存在著阻抗。從集中模型來看，相當于串聯(lián)了集中分布的電阻和電感元件，當一定數(shù)量的輸出驅動電路同時打開時，就會有很大的電流瞬間涌入這些感性元件中，這種瞬間快速變化的電流會在感性元件上產生感應電動勢，引起芯片電源輸入端的供給凈電壓不足或過高。同樣，根據信號完整性的理論，造成SSN的另一個重要原因是互感耦合，尤其是在芯片封裝、PCB邊沿周圍產生的互感耦合。芯片B GA封裝上的焊球與PCB上的過孔都屬于緊耦合的多導線結構，每個I/O焊球及其相應的PCB過孔與離它最近的接地焊球和接地過孔構成一個閉合環(huán)路，當多個I/O口的狀態(tài)同時發(fā)生變化時，會有瞬態(tài)I/O電流流過這些信號環(huán)路，這種瞬態(tài)I/O電流又會產生變化的磁場，從而侵入鄰近的信號環(huán)路造成感應電壓噪聲。SSN危害是非常大的，會增加電源噪聲，影響信號質量和時序，從而導致數(shù)字電路誤采樣。另外，SSN引起的問題一般隱藏很深，只是在器件多個邏輯單元同時開關時才發(fā)生，用正常的業(yè)務測試方法很難發(fā)現(xiàn)，容易漏測，這給設備可靠運行帶來了巨大風險。本文基于同步開關噪聲的機理，設計了一種暴露SSN問題的可靠性測試方法，并利用這種方法發(fā)現(xiàn)一個具體的Serdes鏈路異常問題，針對該問題，借助噪聲和阻抗分析等實驗驗證方法找到了PCB設計上存在的缺陷并進行了修改。最后，總結輸出PCB設計過程中抑制同步開關噪聲的一些方法。二、同步開關噪聲（SSN）可靠性測試方法可靠性測試就是讓設備暴露在各種可能的極限工作狀態(tài)下進行驗證，找到系統(tǒng)的設計缺陷，對同步開關噪聲來說，我們可以從產生的機理和常見的危害來設計測試用例。例如，當大量總線在同一時刻切換，會在相鄰的管腳上引入串擾噪聲，對這種情況，在測試設計時需要對被測設備施加一種特殊的業(yè)務負荷，讓總線暴露在盡可能大的串擾條件下，并用示波器觀察總線信號質量和時序是否可接受。以16位并行總線為例，為了將這種影響極端化，設計測試報文時讓16根信號中有15根線的跳變方向一致，即15根信號線都同時從0跳變到1，同時讓另一根被干擾的信號線從1下跳到0?？梢栽O計一個循環(huán)程序，讓16根線依次遍歷這種測試場景。另外，同步開關噪聲也可能影響回流路徑上的敏感信號，這是并行總線非常惡劣的一種工作狀態(tài)，為了驗證產品在這種工作條件下工作是否可靠，必須在被測設備加上一種特殊的SSN測試報文進行驗證。如果被測總線為16位寬，要使所有16根信號線同步翻轉，報文內容應該為:FFFF 0000;如果被測總線為32位寬，要使所有32根信號線同步翻轉，測試報文內容應該為:FFFF FFFF 0000 0000。當然，設備的工作環(huán)境也可能有高溫或低溫的情況，而溫度對電路的影響是十分顯著的，比如低溫和高溫時電容的容值會發(fā)生變化，低溫時器件內部的時序參數(shù)會發(fā)生漂移，高溫時PCB走線的阻抗變大等，因此在進行上述SSN可靠性測試時，還需要增加溫度應力來驗證系統(tǒng)的可靠性。三、同步開關噪聲抑制方法通過Serdes鏈路異常問題的分析，可見同步開關噪聲對電路可靠性的影響越來越大，隨著器件速率的不斷提高，這一影響將更加明顯，那么，如何盡量避免SSN問題帶來的危害呢?一般我們在單板PCB設計時可以參照如下規(guī)則進行設計。(1)DDR存儲類器件，數(shù)據總線最好不要走在同一層，降低SSN情況下對參考平面噪聲的影響;可以考慮和地址總線布在同一層，數(shù)據總線優(yōu)先參考其I/O電源。(2)Serdes等敏感信號盡量避免走在參考平面邊緣。(3)Serdes等敏感信號和RAM數(shù)據總線在PCB上盡量拉開距離，布在不同走線層，避免參考同一電源平面。(4)在滿足通流的情況下，電源平面不要鋪得太大。在有高速I/O信號或者Serdes敏感信號參考該平面情況下，在沒有使用該電源的地方做鋪地處理。(5)電源平面不能大面積沒有高頻去耦電容，尤其是平面邊緣有高速信號跨分割的地方推薦添加去耦電容，去耦電容可以使用分立電容或埋容。(6)進行電源平面諧振仿真分析評估，盡量避免和存儲類器件工作頻率產生諧振。(7)在緊靠芯片的電源輸入端加足夠的退耦電容，可以起到穩(wěn)壓的作用，并最好使用L型或π型LC濾波電路。(8)I/O的布線層優(yōu)先靠近TOP面，減小信號換層引起的環(huán)路電感。(9)邏輯芯片的pin排布時，將堆在一起的同步I/O散開，減小空間耦合引起的環(huán)路電感，未使用的pin腳接地或電源處理，增加返回路徑。(10)在芯片內加旁路電容或選用低阻抗特性封裝的芯片。(11)對于抑制甚高頻的同步開關噪聲，可以考慮采用高阻抗電磁表面結構(EB G)，采用EB G結構作為PCB襯底時，可以實現(xiàn)在微帶電路襯底中集成具有很寬阻帶的濾波器，當和其他電路元件有機地結合起來時，可節(jié)省電路空間。總結總的來說，文中提到的根據單板上邏輯單元或I/O接口的總線結構，在測試階段構造特殊報文，讓這些接口同步翻轉的測試方法，能快速發(fā)現(xiàn)設計缺陷，暴露電路板上潛在的同步開關噪聲問題，提升單板的可靠性。同時，根據具體問題總結出的抑制同步開關噪聲的方法既是前期設計階段需要遵循的原則，也是后期解決問題的方案。后續(xù)我們還可以通過等效模型的方法，在前期對單板可能存在的同步開關噪聲風險進行仿真分析，提前規(guī)避問題。也可以設計出可編程的SSN測試程序，讓芯片廠家內嵌在控制器里，可以在可靠性測試階段直接調用驗證，增強單板的可測試性。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的PCB設計中同步開關噪聲問題分析。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-25

2021

高速PCB設計規(guī)范

高速PCB設計是我國電子行業(yè)發(fā)展的一個必要階段，主要是保證電子產品的穩(wěn)定性和兼容性。高速PCB設計是一個很復雜、專業(yè)性很強的工作，對設計人員的專業(yè)性，以及工作經驗都有著相對較高的要求。另外，在高速PCB設計的過程中，需要的規(guī)則有很多，但是在這些規(guī)則里，經常會發(fā)生沖突和矛盾，導致高速PCB設計工作無法順利進行。因此，在這個情況下，設計人員就需要根據自身的高速PCB設計經驗，以及從設計的實際情況出發(fā)，做出相應的判斷，進行有效的解決，進而保證高速PCB設計工作的順利展開，保證電子數(shù)字化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，對其功能的實現(xiàn)，也起到了非常重要的作用和意義。一、高速PCB設計規(guī)則分析為了提升高速PCB設計的質量，需要對設計規(guī)則進行一定的了解，例如：布局，布線等方面，這樣可以保證高速PCB設計中的針對性，具體的內容如下：1.1布局在高速PCB布局的過程中，一定要從整體的角度出發(fā)，根據整體到細節(jié)的原則展開規(guī)劃，保證高速PCB設計的準確性。那么，在高速PCB布局設計的過程中，具體的內容如下：（1）高速PCB布局設計的過程中，一定要盡可能錯度按高頻元器件之間的連接，降低它們分布參數(shù)和相互之間的電磁干擾。同時，針對容易受到干擾的元器件，它們之間一定不能相互離的太近，輸入和輸出元器件之間保持著一定距離，這樣可以降低對元器件的干擾。（2）元器件若質量較重的情況下，應當利用支架進行相應的固定，然后再進行相應的焊接工作。但是，針對那些又大又重、熱量發(fā)熱的元器件，一定不能在印制板上，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題，這樣可以保證布局的合理性。（3）針對電路板附近的元器件，應當與電路板保持一定的距離，一般情況下應當控制在2mm。同時，電路板的最佳形狀，應當為矩形。另外，當電路板面尺寸為200mm×150mm的時候，一定要考慮對電路板所受到機械強度，保證高速PCB設計的合理性。1.2布線（1）輸入輸出端所用的導線，一定要盡量避免相鄰平行的現(xiàn)象，最好是利用加線間地線，這樣可以保證保證布線的合理性。（2）印制導向的最小寬度主要是由導線與基板間的粘附強度和流過它們之間的電流值決定。同時，在高速PCB布線設計的過程中，若是銅箔的厚度為0.05mm，寬度為1mm~15mm，并且通過電流小于2A，溫度是不會高于3℃的。另外，針對集成電流，尤其是數(shù)字電路，一般情況下選擇0.02mm~0.3mm導線寬度，這樣可以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。但是，在高速PCB設計的過程中，是有誤差存在的，所以一定要控制其誤差，一般情況下應當控制在5mm~8mm之間即可。二、高速PCB設計內容分析在高速PCB設計的過程中，所包含的內容有很多，例如：前期的準備工作、布局的設計、布線設計等方面，只有對各項環(huán)節(jié)進行詳細的了解，并且加強設計力度，才能保證高速PCB設計的質量，下面就針對這幾方面，簡要介紹一些設計中的經驗：2.1準備工作高速PCB設計前期的準備工作，直接影響著設計工作的展開，以及設計工作的速度。因此，在高速PCB設計的過程中，一定要做好詳細的準備工作，根據設計人員的設計工作經驗，可以從以下幾個方面展開：（1）做好詳細的電路圖。電路圖的準確性和全面性，直接影響著高速PCB設計的質量，盡管利用計算機可以對高速PCB設計，進行相應的調整和更改。但是，在影響度的過程中，若是一個元件更改，整體布局度就會隨之發(fā)生改變，這樣就會影響高速PCB設計的質量和進程。因此，根據設計人員的相關經驗，一定要做好相應的電路圖，這樣才能保證高速PCB設計的準確性，以及設計的質量。（2）電路元件裝封。電路元件裝封是高速PCB設計的重要依據，但是在設計封裝的過程中，一定要在實物的基礎之上，并且要預留出一定的空間。在空間預留的過程中，應當根據相應的數(shù)據和信息進行計算，不能出現(xiàn)隨意估計的現(xiàn)象，這樣主要是避免高速PCB設計出產品的穩(wěn)定性，若是情況相對較為嚴重的話，還會出現(xiàn)報廢的現(xiàn)象。（3）產品外部的實際尺寸和大小。外部的實際尺寸和大小直接影響了高速PCB的大小。因此，在高速PCB設計的過程中，一定要將高速PCB設計和外部設計相互結合起來。同時在設計的過程中，若是外部面板上的可調元件，接插件和開關性元件安裝在高速PCB上，那么高速PCB和外部應當進行綜合性的考慮，確保良好的協(xié)調一起進行設計，從而保證高速PCB設計的質量。2.2高速PCB大小的合理性高速PCB大小是設計中非常重要的一項內容。在高速PCB設計的過程中，若是高速PCB尺寸相對較大的話，印制線條就會相對較長，這樣阻抗就會隨之增加，抗噪能力也會隨之性下降。高速PCB尺寸相對較小的話，元器件的散熱性能就會相對較差，安裝也會相對較為困難，其干擾性也會相對較大。因此，高速PCB設計的過程中，尺寸一定要根據電路的實際情況進行設計，這樣可以進一步的保證高速PCB設計的準確性。2.3高速PCB的整體布局設計布局設計是高速PCB設計的一個總體規(guī)劃，因此在高速PCB設計的過程中，一定要對整體布局設計給予足夠的重視。那么，在具體設計的過程中，可以從以下幾個方面展開：（1）一般情況下，電子電路都由輸入級、中間級、輸出級等方面構成。因此，在高速PCB設計的過程中，整體布局應該按照信號流程，對電路單元位置進行合理的布局，這樣可以保證各種信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。（2）在各個功能單元電路布局設計的過程中，主要是以元件為主，圍繞著這個中心點進行相應的布局，進而保證高速PCB設計的完整性。（3）針對特殊元件的布局設計，應當根據其特殊性，設置相對合適的位置。（4）在高速PCB設計的過程中，若是有一些相對較重元件的話，應當設計固定支架的位置，并且注重各個部分的平衡性，這樣為后期的的生產，提供了相對便利的條件。（5）針對發(fā)熱性能相對較高的元器件，一定設置相應的散熱性，或者采取相應的散熱方式，來保證元器件的穩(wěn)定性。2.4高速PCB布線設計（1）數(shù)字信號和高頻模擬信號都是有諧波存在的。因此，在設計的過程中，印制導線拐彎處一定不能設計直角和夾角的，可以利用圓弧的設計形態(tài)，這樣可以起到防輻射的作用。（2）在設計的過程中，針對高速PCB銅箔面積相對較大的話，可以利用網格的形式進行設計，其主要的目的就是避免變形的現(xiàn)象發(fā)生。2.5地線設計地線設計是高速PCB設計中非常重要的一項內容，主要可以從以下幾個方面展開：（1）地線設計是高速PCB設計中，非常重要的一項內容，一定要對其結構進行詳細的了解，其中主要包括有：系統(tǒng)地、屏蔽地、數(shù)字地和模擬地等方面構成。（2）在設計的過程中，盡量使用加粗的地線，這樣可以保證電流運行的穩(wěn)定性，并且可以允許3倍的電流流過。（3）在地線設計的過程中，各個地線結構一定要形成閉合回路，這樣可起到康噪音的作用，并且還有效的縮小了電位差的現(xiàn)象?？偨Y綜上所述，本文對高速PCB設計的一些規(guī)則的相關內容，進行了簡要的分析和闡述，并且從高速PCB大小的合理性、高速PCB的整體布局設計、高速PCB布線設計、地線設計等方面，對其設計的經驗進行了簡要的探討，其主要的目的就是保證高速PCB的質量和進度，為我國電子行業(yè)的發(fā)展，給予了重要的支持。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的高速PCB的設計經驗。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-24

2021

數(shù)字電路PCB設計

基于SI的數(shù)字電路PCB高速設計近幾年來,隨著集成電路工藝技術的飛速發(fā)展,使得其工作的速度越來越高。這樣就帶來了一個問題,體積減小使得電路的布局布線密度變大,集成電路輸出開關速度變快,而同時信號工作頻率不斷提高,因此如何處理高速信號,保證系統(tǒng)設計性能成為一個設計能否成功的關鍵因素。隨著電子系統(tǒng)時鐘頻率迅速提高,信號邊沿不斷變陡,印刷電路板的線跡互連和板層特性對系統(tǒng)電氣性能的影響也越發(fā)重要。對于低頻設計,線跡互連和板層的影響可以不考慮。而當系統(tǒng)工作頻率超過50MHz時,一方面互連關系必須考慮傳輸線的影響,另一方面評價系統(tǒng)性能也應考慮印刷電路板板材的電參數(shù)。因此,高速系統(tǒng)的設計必須面對互連延遲引起的時序問題以及串擾、傳輸線效應等信號完整性(信號質量)問題。如何在系統(tǒng)設計以及極板設計中考慮到信號完整性的因素,并采取有效的控制措施,已經成為當今系統(tǒng)設計工程師和PCB設計業(yè)界中的一個熱門課題。一、確保PCB板信號完整性的方法1.1隔離PCB板上的器件有各種邊值(edgerates)和各種容性噪聲。最直接的提高信號完整性的方法是根據它們不同的邊值和靈敏度,將它們在PCB上物理地隔離開來。1.2阻抗、反射和終端負載阻抗控制和終端負載是高速設計中的基礎問題。在每個射頻電路設計中也是個核心問題。然而一些數(shù)字電路運行的頻率超過了射頻電路,在設計中仍然沒有考慮阻抗和終端負載,阻抗失配會對數(shù)字電路產生以下致命影響:(1)數(shù)字信號將會在接受設備輸入端和發(fā)射設備輸出端間造成反射,反射信號被彈回并沿著線的兩端傳播直到最后被完全吸收；(2)反射信號造成信號通過傳輸線的振鈴效應,振鈴將影響電壓和信號時延甚至信號的完全惡化；(3)失配信號路徑可能導致信號對環(huán)境的輻射；阻抗不匹配所引發(fā)的問題可以通過終端負載來減小。通常在靠近接收器的信號線上放置一個或兩個分離的終端負載,簡單的做法是串接低值的排阻。終端負載限制信號的上升時間并能部分地吸收反射能量。值得注意的是終端負載并不能完全消除由于阻抗不匹配所引起的破壞性的影響。然而仔細地挑選合適的器件,終端負載可以有效地控制信號的完整性。并不是所有的布線都需要阻抗控制,這要由設計者來決定是否進行匹配。各種應用中規(guī)則是多種多樣的,但一般會遵循布線長度和信號的上升時間之間的規(guī)則,即通用的對阻抗控制規(guī)則是布線長度大于上升時間的1/6時,必須進行阻抗匹配。1.3層面和層面分割經常被數(shù)字設計者忽略的一個問題是回路的電流傳播。舉例來說,假設一個單向信號在兩個門之間傳輸(如圖2所示),電流會在門A到門B的回路中傳播,然后通過地線連接端回到門A.,這里存在兩個潛在的問題:(1)接地應靠一個低阻抗值的路徑來接。如果是用一個高阻抗值的路徑,那么在圖2的接地管腳就會有壓降,這將會破壞所有器件對地的參考和降低輸入噪聲容限；(2)電流回路所造成的回路面積盡可能小?；芈肪拖喈斢谔炀€,通常來講,大的回路面積會增加回路輻射和導電的機會,每個PCB的設計者都希望返回的電流直接沿著信號線,這樣可以得到最小的回路面積；用大面積地線層可以同時解決上面的的問題。大面積接地在所有的接地點之間提供低阻抗,同時允許回路電流直接通過各自的信號路徑傳輸。PCB設計者一個常犯的錯誤是在地線層開槽(如圖3a所示)。圖3(a)顯示的是當信號線繞過地線層的開槽時的電流流向?；芈冯娏鲗⒈黄壤@過開槽,這就必然會產生大的環(huán)流回路。圖3(b)顯示的是地線層沒有開槽時的電流流向。通常來講,地線層不能開槽。然而也存在開槽無法避免的情況,當發(fā)生時,PCB的設計者必須保證沒有任何信號路徑經過開槽部分。在帶有鏡像差異的電源層中也應注意層面間區(qū)域的面積,PCB的電源層和地線層在板子的邊緣有輻射。從邊緣輻射出來的電磁能量可能破壞臨近的連接板。解決的辦法是縮小電源層,使其與地線層交疊一段固定的距離。這樣可以減小板外部直接區(qū)域的電磁輻射能量值,而且降低了電磁泄漏對鄰近板的影響。1.4信號布線保證信號完整性最重要的就是信號線的物理布線。高速信號在不連續(xù)的信號線中不能傳播。圖4(a)所示的右轉角是通常比較容易犯的有問題的布線方法,這樣的布線在低頻率下沒有問題,如果在高頻下就會輻射。要用圖4(b)一個45o或圖4(c)兩個45度的轉角來替代。在高速電路設計中,對信號布線如果沒有特別的原因,應該盡可能消除所有的短接線,短接線就如同由于信號線的阻抗失配而引發(fā)的輻射一樣。另外在高速電路設計的布線中特別需要注意差分對的布線。差分對是通過兩條完全互補信號線驅動的,差分對可以很好地避免噪聲干擾和改進S/N率。然而差分對信號線對布線有特別高的要求:(1)兩條線必須盡可能靠近布線；(2)兩條線必須長度完全一致；1.5克服串擾在PCB設計中,串擾問題是另一個值得關注的問題當信號線間的間隔太小時,信號線間的電磁區(qū)將相互影響,從而導致信號的惡化,形成串擾。串擾可以通過增加信號線的間距解決。然而,PCB設計者通常受制于日益緊縮的布線空間和狹窄的信號線間距,由于在設計中沒有更多的選擇,從而不可避免地在設計中引入一些串擾問題。文獻中給出了許多可靠間距的相關規(guī)則,常用規(guī)則是3W規(guī)則,即相鄰信號線間距至少應為信號線寬度的3倍。然而,實際中可接受的信號線間距依賴于實際的應用、工作環(huán)境及設計冗余等因素。因此,當串擾問題不可避免時,就應該對串擾定量化,設計者可以通過計算機仿真決定信號完整性效果和評估系統(tǒng)的串擾影響效果。結論信號完整性是貫穿于高速數(shù)字電路設計中最重要的問題之一,在此列出幾種在數(shù)字電路設計中保證信號完整性的方法:(1)對靈敏元件實施與噪聲器件的物理隔離；(2)阻抗控制、反射和信號終端匹配；(3)用連續(xù)的電源和地平面層；(4)布線中盡量避免采用直角；(5)差分對布線長度相等；(6)高速電路設計中應考慮串擾問題；(7)電源進行退耦處理。在PCB板的設計過程中充分考慮到信號完整性的因素,并采取有效的控制措施,從而可以設計出安全可靠的高速電路。本文作者創(chuàng)新點:信號完整性(SI)問題已經成為當今PCB設計業(yè)界中一個新的熱門課題。本文闡述了高速PCB電路設計中的典型信號完整性問題.描述了信號完整性問題的表現(xiàn)形式,著重分析了影響信號完整性的幾個常見問題——串擾,電磁干擾和反射等。并有針對性地提出了解決問題的具體方案。在電路設計中,采取相應的措施能有效地提高信號完整性。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的基于SI的數(shù)字電路PCB高速設計技術。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。注：部分圖片內容來源于網絡，如有侵權，請聯(lián)系刪除。
07-23

2021

高速電路串擾問題

高速電路PCB設計中串擾問題的抑制隨著PCB設計的飛速發(fā)展，其高速化和小型化已成為一種趨勢。一方面是由于PCB電路板尺寸的變小，布線密度大大增加;一方面是信號頻率變高，邊沿變陡。這樣，在高頻電路PCB電路板的設計中，信號間的串擾問題越來越不可忽視。這是在高頻PCB電路板設計中需要重點考慮的問題。通過對串擾問題的分析，可以在PCB設計中迅速地發(fā)現(xiàn)、定位和解決串擾問題。那么串擾是如何產生的？與哪些因素有關系？對PCB電路有什么影響？而又如何控制呢？一、串擾問題的產生信號傳輸線之間的互感和互容是引起串擾問題的2個重要因素。信號傳輸線包括印制線、導線和電纜束等。串擾就是電信號從一根傳輸線耦合到另一根傳輸線上。信號的交變電流通過傳輸線時，就在其周圍產生磁場，當不同的傳輸線產生的電磁場發(fā)生疊加并相互作用時，就會產生串擾現(xiàn)象。在數(shù)字電路中，由于主要是脈沖電路，串擾發(fā)生在信號跳變的過程中，信號變化得越快，產生的串擾也就越大。如圖1所示，沿傳輸線由A到B傳播的變化的信號，在傳輸線CD上產生耦合信號。當變化的信號恢復到穩(wěn)定的直流電平時，耦合信號也就不存在了。串擾可以分為容性耦合串擾(Sc)和感性耦合串擾(Sl)。容性耦合串擾，是當干擾線上有信號傳輸時，由于信號邊沿電壓的變化，在信號邊沿附近的區(qū)域，干擾線上的分布電容會感應出時變的電場，而受害線處于這個電場里面，所以變化的電場會在受害線上產生感應電流。由此產生容性耦合串擾。如圖2所示。感性耦合串擾，是當信號在干擾線上傳播時，由于信號電流的變化，在信號躍變的附近區(qū)域，通過分布電感的作用將產生時變的磁場，變化的磁場在受害線上將感應出噪聲電壓，進而形成感性的耦合電流，由此產生的串擾為感性耦合串擾。如圖3所示。二、影響串擾的參數(shù)因素（1）信號傳輸線耦合長度對串擾的影響：信號傳輸線的耦合長度不同，產生的串擾的程度是不同的。對于遠端串擾與信號傳輸線的長度是成正比的，耦合長度越長，串擾越大。而對于近端串擾，只有當耦合長度小于飽和長度時，串擾才隨著耦合長度的增加而增加，在耦合長度大于飽和長度時，近端串擾是一個穩(wěn)定值。（2）線間距對串擾的影響：線間距是與串擾成反比例的。當線間距大于或等于線寬的3倍時，串擾是很小的。（3）信號上升時間對串擾的影響：在高速PCB設計中，信號上升時間的快慢，對信號串擾的影響很大。隨著上升時間的變短，特別是當平行走線長度小于飽和長度時，串擾電壓幅度將迅速減小。因此在現(xiàn)代高速板設計中，具有快速邊沿速率的器件越來越被廣泛使用。（4）介質層厚度對串擾的影響：串擾與介質的厚度成反比列關系。介質厚度越薄，引起的串擾就越小。三、串擾對高速PCB電路的影響串擾在高速高密度PCB電路中普遍存在。其每條信號傳輸線對和它最近的信號線都相互影響。在高速PCB設計中，要正確處理信號線的串擾問題，提高信號線的抗干擾能力。一般串擾對高速PCB電路產生以下兩種影響。（1）串擾引起誤觸發(fā)：信號串擾是高速PCB設計所面臨的信號完整性問題中的一個重要內容。由串擾引起的數(shù)字電路功能錯誤是最常見的一種。（2）串擾引起的觸發(fā)延時：在數(shù)字電路設計中，時序是重點考慮的問題。由于串擾的存在，而導致時序的延時。四、串擾問題的抑制串擾在高速PCB設計中是要重點關注的問題，雖然要消除串擾是不可能的，但是將其抑制在可以容忍的范圍內，技術上還是能夠做到的。在高速PCB設計的整個過程中包括了電路設計、芯片選擇、原理圖設計、PCB布局布線等步驟，設計時需要在不同的步驟里發(fā)現(xiàn)串擾并采取辦法來抑制它，以達到減小干擾的目的。控制串擾問題可以從以下幾個方面考慮:4.1通過控制信號來抑制串擾傳輸信號沿的變換速率對抑制串擾也有影響。其變換速率越快，對串擾的影響就越大。因此在器件選型的時候，在滿足設計規(guī)范的同時盡量選擇慢速的器件，并且避免不同種類的信號混合使用，因為快速變換的信號對慢變換的信號有潛在的串擾危險。通過PCB電路設計，使得信號傳輸線的阻抗相匹配。要盡量使傳輸線近端或遠端的終端阻抗與傳輸線阻抗相匹配，這樣可以對串擾的幅度進行抑制，進而達到抑制串擾的目的。4.2采用屏蔽措施為高速信號提供包地是解決串擾問題的一個有效途徑。但是，包地又增加了布線量，從而導致有限的布線區(qū)域更加擁擠。地線屏蔽要求接地點間距要滿足一定的要求，一般小于信號變化沿長度的2倍。同時地線也會增大信號的分布電容，使傳輸線阻抗增大，信號沿變緩。4.3從產品設計上抑制串擾對于敏感的內部電路要防止外界干擾信號的注入;同時也要防止內部的噪聲電路與其他信號線之間的串擾，特別是對I/O信號線之間的串擾。4.4通過PCB布線層和布線間距抑制串擾通過對布線層和布線間距的合理設置，有效的縮短并行信號線的長度，增大信號傳輸線的間距，都可以有效的抑制串擾。增大印制線之間的距離可以減小容性耦合，而在印制線之間插入一根地線，對減小容性串擾更有效。抑制感性耦合相對比較難，要盡量降低回路數(shù)量，禁止信號回路共用同一段導線。同時由于容性耦合和感性耦合產生的串擾隨受干擾線路負載阻抗的增大而增大，所以減小負載以達到減小耦合干擾的影響。在條件允許的情況下，盡量增大走線間的距離，減小平行走線的長度，必要時可以采用固定最大平行長度推擠的布線方式，即jog走線。這種布線方式可以有效抑制串擾。如圖4所示。與地線相鄰的信號層應布低電平模擬信號線和高速數(shù)字信號線，而與地線較遠的信號層應布低速信號線和高電平模擬信號線。減少平行布線，特別是輸人端與輸出端的布線，要嚴格禁止平行。這樣就可以避免反饋耦合，從而有效抑制了串擾的發(fā)生。在PCB設計中，印制導線拐彎處一般取135度鈍角。時鐘線要與地線層相鄰，線寬盡量加大，每根時鐘線的線寬應一致。應盡量加大電源線和地線的線寬。一般數(shù)字電路信號線寬度應在8mil—10mil之間，線間距應在6mil—8mil。而對于0.5mm腳間距的器件布線寬度應不小于12mil，高速信號線要設計成帶狀線或嵌入式微帶線。如果兩個信號層是鄰近的，布線時按正交方向進行布線，以減少層與層之間的耦合，通過端接，使傳輸線的遠端和近端阻抗與傳輸線匹配，進而減小串擾。在PCB設計中，一般采用統(tǒng)一的地，通過數(shù)字電路和模擬電路分區(qū)布局布線。數(shù)字地與模擬地要分開，布線不能跨越分區(qū)間隙，否則串擾將會急劇增強。總結串擾在高速高密度的PCB設計中是普遍存在的，串擾對電路的影響是不能忽視的。為了減少串擾，最有效的方法就是減少不良的信號耦合，在PCB設計中盡可能減少串擾發(fā)生的可能，使串擾影響達到最小程度。以上就是本人結合PCB設計的一些經驗，并參閱了一些相關的專業(yè)書籍，對高速高密度的PCB設計中的串擾問題提出了一些解決的辦法，供同行們在以后的高速高密度的PCB設計中借鑒。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的高速電路PCB設計中串擾問題的抑制方法。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-22

2021

電路板改裝工藝分析

由于設計更改、制造等原因，在很多電子電氣產品研制單位，改裝工作幾乎不可避免。所謂改裝是指為滿足新的標準，對產品的功能所做的修改。如由于設計方案和技術狀態(tài)改變造成的電路連接或元器件變化，即導線的增減、元器件的增減或變更以及與之所帶來的相應的結構上的變化。航天標準QJ2940A-2001中規(guī)定：“印制電路板組裝件的改裝是指連接特性的改變。這種特性的改變是通過切斷印制導線、增加元器件以及切斷和增加導線（引線）連接來實現(xiàn)的。”印制電路板組裝件發(fā)生改裝的原因通常是設計更改以及可靠性、安全性的需求。對于部分產品而言，這種改裝是無奈的，很多時候也是不可避免的。例如當某一印制電路板需要進行設計更改時，通常的選擇有兩種：其一，是通過改裝的辦法實現(xiàn)設計更改。此種辦法的優(yōu)點顯而易見：周期短、成本低、易實現(xiàn)。缺點是改裝及由改裝帶來的風險要經過充分論證，如改裝后元器件的固定方式、焊點質量、安全間距等。改裝經常會伴生出許多意想不到的情況，如對周邊器件的影響、改裝部分在各種環(huán)境實驗中的性能等。其二，是重新制板，重新焊接。這種辦法的優(yōu)點在于風險受控，可以徹底解決由改裝帶來的一系列問題；缺點則非常明顯：所有元器件都要有足夠的余量（對于很多價格昂貴的元器件這實際上很難做到）；已經進行完的環(huán)境試驗都必須重新進行，而這兩點及由這兩方面因素導致的拖期是很多研制單位所不能承受的。一、印制電路板組裝件的改裝印制電路板組裝件的改裝通常包括元器件的增添、元器件連接的改裝以及多層印制電路板內層印制導線的切斷等。1、電路板改裝的原則一般而言，經過改裝的產品質量不會下降，不應存在隱患，甚至產品質量更加優(yōu)良。根據QJ2940A-2001中的相關規(guī)定，印制電路板改裝應遵循如下原則：任何一塊印制電路板組裝件上任意25 cm2面積內，改裝總數(shù)應不超過2處；只有在不改變印制電路板結構尺寸的情況下方可增添元器件；元器件導線應套以相應的絕緣材料；引線加長應有限制，以防止隨后的振動問題；加長導線上的第一個粘接點，離元器件對導線的焊點的距離應不大于15 mm。2、常見的電路板改裝方法（1）元器件的增添：傳統(tǒng)的元器件的增添方法通?？煞譃椋涸谟≈齐娐钒搴附用姘惭b增添元器件，在印制板元件面安裝增添元器件，在接線端子上安裝增添元器件，使用粘固膠安裝增添元器件，以及通過鄰近元器件的引線安裝增添元器件等幾種方法。上述方法需根據實際情況靈活選擇。（2）元器件連接的改裝：元器件連接的改裝一般包括以下幾種方法：與加長的元器件引線纏繞相連后的焊接；元器件引線與安裝在現(xiàn)成孔中的直立引線相焊接；安裝雙列直插封裝元器件，在切頭引線上焊或不焊連線（只有當需要切頭的引線不超過雙列直插封裝每一側引線數(shù)的三分之一時，本方法方可使用）；安裝在切頭引線上焊或不焊連線連接器；插有扁平截面引線的金屬化孔中增加一條連線；在扁平封裝器件的引線上增加一條連線；元器件引線的絕緣。二、實際電路板改裝案例分析1、電路板改裝需要考慮的問題在實際工作中，需要在一塊焊裝好的印制電路板上加裝4個上拉電阻（該印制電路板已經進行過敷形涂覆及點膠加固處理）。在改裝前我們主要考慮了以下幾個方面因素。（1）加裝電阻的封裝形式：可供選擇的電阻封裝形式有插裝和表貼兩種。其中插裝電阻直接引線方便，但體積相對較大、質量相對較沉，加裝后需要重點考慮其力學加固的方式，如果力學加固不當很容易在后續(xù)的力學振動試驗中出現(xiàn)問題。表貼電阻引線相對不便，但其體積小、質量輕，易于進行力學加固，因此以何種方式焊接引出線是其需要著重考慮的問題。（2）粘固膠的選擇：對于加裝元器件的力學加固是必須考慮的工藝環(huán)節(jié)。一般而言，可以考慮機械加固和粘固兩種方式。由于機械加固通常需要打孔破壞印制電路板，因此常選用粘固方式對加裝件進行力學加固。常見的可供選擇的粘固膠主要有兩種—硅橡膠與環(huán)氧樹脂膠。其中，硅橡膠粘接強度不及環(huán)氧樹脂，但固化過程中釋放應力較小，其自身彈性較大，具備一定的力學減震效果；環(huán)氧樹脂膠粘接強度大，但其固化過程中釋放應力也較大，使用不當容易拉斷金屬化孔及損傷粘固的元器件。兩者各有利弊，需要根據實際情況進行選擇。如當元器件密集、金屬化孔較多時宜選用硅橡膠粘固；當空間相對充裕、金屬化孔不多時，宜選用環(huán)氧樹脂膠粘固。（3）粘固位置的選擇：粘固位置應選擇在寬敞、金屬化孔較少、盡量遠離邊框的位置；所粘固的位置不能與其他元器件、機械安裝框、散熱框架發(fā)生干涉。同時，所粘固的位置還要兼顧引出線與引出線目標焊接點之間的距離，這個距離越近越好。（4）走線路經的選擇：從電阻引出線到目標點之間的走線路徑也是一個必須考慮的問題。一般而言，引出線不應跨越其他元器件本體、焊盤及焊點，如必需跨越則必須采取可靠的絕緣措施。同時，導線兩端焊點不應受明顯的導線應力作用，連接導線應在導線路徑確定后進行預成形處理，確保其自身應力作用降低到最小。2、電路板改裝方案的確定改裝方案的確定應從待改裝的印制電路板組裝件實際情況出發(fā)，全面、均衡地考慮各方面因素。這里，我們采用了“加裝小電阻板”的改裝方案—利用制作的小電阻板焊接貼片0805封裝電阻，電阻板示意圖如圖1所示。電阻板與被改裝板之間采用HY914雙組分環(huán)氧樹脂膠粘固，其示意圖如圖2所示。采用“加裝電阻板”的方法，主要優(yōu)點如下：其一，加裝元器件焊點可靠。在電阻板上，加裝的電阻元件能夠正常焊接于焊盤上，引出線焊接在引出線焊盤上，這些焊點與正常焊接時形成的焊點無異，因此在電阻板焊接環(huán)節(jié)不會增加不可靠因素。其二，電阻板與改裝電路板之間的粘接。由于兩電路板均為FR4基材，因此在粘接完成后，材料間的熱膨脹系數(shù)的不匹配性大大降低。這在很大程度上降低了印制電路板基材、元器件、粘固膠之間熱膨脹系數(shù)不一致而導致元器件損壞風險（傳統(tǒng)的改裝方法是將元器件直接粘貼于印制電路板表面）。3、電路板改裝工藝流程印制電路板改裝工藝流程分為裝前準備、電阻板焊接、清洗等14個工序，如圖3所示。（a）裝前準備。裝前，應將改裝所需的工具、材料備齊待用。（b）電阻板焊接。電阻板焊接采用OK 037烙鐵頭，焊接時間2~3 s，焊接過程采用R型助焊劑。（c）清洗。清洗采用無塵布蘸取酒精手工擦洗，擦洗后焊點應外觀光亮、潤濕良好，印制電路板應無松香、焊錫殘渣等殘留。（e）焊點檢驗。（e）粘接：印制電路板粘接首先采用HY914環(huán)氧樹脂膠，在粘接面雙側涂膠，涂膠應均勻，膠量應適當，以粘接后無溢出為宜，而后固化4 h。待HY914完全固化后，采用GD414單組份室溫硫化硅橡膠均勻涂于電阻板四周，膠液應覆蓋電阻板上邊緣，固化21 h。（f）導線處理：導線采用瑞侃0.15 mm2鍍銀導線。量取從電阻板引出點至目標點的合適線長，剝頭、搪錫備用。量取線長時應充分考慮走線路徑，盡量避免將線纜置于元器件本體上方、焊點上方、元器件引線上方、金屬接地孔上方等位置。如確實無法避開上述位置，則必須采取必要的絕緣措施，禁止導線與上述位置直接接觸。（g）去漆。原三防漆選用的是DBSF6101，該漆的稀釋劑為V（甲苯）∶V（正丁醇）∶V（醋酸丁酯）=2∶1∶1混合液。這里，選用其稀釋劑作為去漆劑。用無塵布蘸取少量去漆劑反復擦拭目標焊點表面，以達到去漆效果。擦拭時間需控制在15 min以內，長時間的浸泡會導致印制電路板焊盤松動，進而影響電氣連接的可靠性。（h）引出線安裝。將連接線一端焊接于電阻板引出線焊盤，一端焊接于目標焊點。（i）清洗。焊接完成后，將焊點及其周邊的助焊劑殘留物等擦拭干凈。（j）焊點檢驗。檢驗焊點是否存在錯焊，在5倍放大鏡下，焊點是否光亮、潤濕良好。（k）補漆。對電阻板、引線焊點等位置補涂三防漆，并自然晾干24 h。（l）導線粘固。對引出線出線位置進行點膠加固處理，另引出線每隔1 cm進行粘固。（m）檢驗。檢驗連接關系是否正確，粘接膠體是否完全固化，是否存在漏涂漆部位，是否存在焊錫殘渣、膠粒等多余物。（n）拍照。應拍攝改裝后印制電路板全景及局部多角度圖片，備查。三、電路板試驗驗證改裝完成后，需要進行試驗驗證工作。該印制電路板進行了板級溫度循環(huán)試驗和隨機力學振動試驗。這里，選擇板級試驗條件、溫度循環(huán)試驗條件為：溫度范圍-40~75℃；升溫速率10℃/min，降溫速率5℃/min；保持高溫時間2 h，低溫1.5 h；循環(huán)次數(shù)10次。力學試驗條件為：20~80 Hz，+3 dB/oct；80~350 Hz，0.04g2/Hz（g為重力加速度）；350~2 000 Hz，-3 dB/oct；總均方根值6.06；加載方向，Z向；振動時間，溫度循環(huán)前5 min，溫度循環(huán)后進行15 min。經過上述溫度及力學環(huán)境試驗后，印制電路板，特別是印制電路板的改裝部分外觀檢測正常，通電測試正常，進而證明了該改裝方法可靠、有效?？偨Y印制電路板組裝件的改裝是一項不確定性強、狀態(tài)復雜多變、工藝實施路線多樣的工作。這就更需要工藝人員集思廣益，充分考慮各種利弊因素，優(yōu)中選優(yōu)，拿出最佳的工藝實施方案。此外，改裝實屬迫不得已之手段，在研制進度、經費等條件允許的情況下，應優(yōu)先考慮重新排布印制電路板以確保產品質量。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的一種印制電路板改裝工藝方法。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS方案開發(fā)、藍牙音頻開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-21

2021

印刷電路板草圖設計

所謂印制電路板的草圖，是能夠準確地反映元器件在印制電路板的位置與連接的設計圖，是指繪制黑白底圖的依據。在草圖中，要求焊盤的位置、焊盤的間距、焊盤間的相互連接、印制導線的走向及形狀、整板的外形尺寸等，均應按印制板的實際尺寸(或按一定的比例)繪制出來，以作為印制板的依據。繪制草圖是把印制板圖形化的關鍵和主要工作量。草圖的設計，可以用手工設計，也可以用計算機輔助設計，手工設計要求在圖紙上設計草圖。采用計算機設計印制板，雖然可以不用在紙上設計草圖，直接在計算機上繪制黑白底圖，但草圖的設計原則仍然要體現(xiàn)在CAD軟件的應用過程中。手工設計一般是在尺寸固定的網格紙上準確地標出連接盤(焊盤)和孔的位置、尺寸、導電圖形、導線寬度和間距等一系列要求，并可以加文字說明。計算機輔助設計(CAD)，借助CAD軟件根據電路原理圖及導線表將印制電路板的結構參數(shù)、電氣要求、設計規(guī)則和元件目錄表等設計數(shù)據輸入計算機。計算機按照這些指令自動完成布線、圖形編制、網表產生、設計規(guī)定校驗等功能。其結構圖形可由終端顯示，并可人機交互修改設計，完成以后提供一系列數(shù)據磁帶(磁盤)。草圖通常包括以下幾種圖紙:布設草圖、原版圖形(或稱導電圖形圖，以圖紙或CAD圖形數(shù)據的形式，交給印制電路板生產廠家)、阻焊圖、標記字符圖、機械加工圖和裝配圖等。布設草圖是設計印制電路板的關鍵。根據布設草圖，再設計機械加工圖、電氣裝配圖和照相底圖。根據照相底圖設計阻焊圖、標記字符圖(簡稱字符圖)。布設草圖是根據電原理圖或邏輯圖的要求，標出印制電路板上所有尺寸范圍和網格位置的一個技術文件。它包括導電圖形、元器件尺寸和類型、孔的位置以及制造印制電路板必須的說明，可以用一張或多張草圖標明。一般情況下，印制電路板圖形和設計數(shù)據盡可能放在一張草圖上表示。一、印刷電路板草圖設計的原則完成準備工作后，就可以開始繪制草圖了。除了應該注意處理各類干擾并解決接地問題以外，草圖排版設計主要原則是保證印制導線不交叉接地連通。要做好這一點并不容易，草圖設計的主要工作量也在于繪制不交叉單線圖。通過重新排列元器件的位置，使元器件在同一平面上按照電路連通，并且彼此之間的連線不能交叉。如果遇到交叉就要重新調整元器件的排列位置和方向，來解決或避免這種情況。所以，在草圖設計時，首先要繪制不交叉的單線圖。1.1繪制不交叉單線圖時的注意事項1)元器件是安裝在元件面的，它與焊接面成鏡像關系，對于多引線元器件要特別注意。2)印制導線都有一定的寬度及間距要求。分立元件導線一般約為1.5～3.0mm，導線間距由導線間的絕緣電阻和擊穿電壓決定。當絕緣電阻超過20 MΩ時，兩線間距為1.5mm，允許工作電壓為300 V，兩線間距為1.0mm，允許工作電壓為220 V。因此，在畫單線不交叉圖時，導線間的間距不能太密。3)原理圖的繪制一般以信號流經過程及反映元器件在圖中的作用為原則，以便于對線路的分析與閱讀，而從不考慮元件的尺寸、形狀以及引線的排列順序，因而原理圖中走線交叉現(xiàn)象較多。這對讀圖毫無影響，但在印制板中交叉現(xiàn)象是不允許的。因此在排版中，首先要繪制單線不交叉圖，通過重新排列元器件的位置，使元器件在同一平面上彼此間的連線不交叉，如遇交叉，可通過重新排列元器件的位置與方向來解決。當很難避免導線交叉時，可以適當加大元器件間距和跨距，也可采用“短接線”法，實在復雜時，可以采用雙面板。畫單線不交叉的時，先用鉛筆畫，逐步調整布局，直到符合電原理圖為止。在設計過程的開始階段，不要過早的定死每個元器件的排列位置和方向，來解決或避免這種情況(導線交叉)。在較復雜的電路中，有時完全不交叉是困難的，如為了解決2條導線不交叉而使一條轉彎抹角，變得很長，這在設計中應盡量避免，因為這不僅增加了印制線的密度，而且很可能因為線長而產生電路中的干擾。為此，可以采用“飛線”來解決印制導線過長的問題，但“飛線”不宜過多。“飛線”即在印制線的交叉處切斷一根，從板的元件面用一根短接線連接，這種現(xiàn)象只有在迫不得已的情況下偶然使用。如“飛線”過多，便會影響板的質量，不能算是成功的作品。不交叉單線圖基本完稿后，即可以著手繪制排版草圖。要求元器件的位置及尺寸大體固定。印制導線排定，并盡量做到短、少、疏。通常需要幾經反復，多次調整元器件位置和方向，才能達到滿意的結果。為了制作印制板的黑白底圖，應該繪制一張正式排版草圖。要求版面尺寸、焊盤位置、印制導線的連接與走向、板上各孔的尺寸及位置等，都要與實際版面相同，并明確地標出來。圖的比例可根據印制板上圖形的密度和精度決定，可以取1∶1，2∶1，4∶1等不同比例。1.2分析電路原理圖對原理設計思想以及整機運用等技術資料的分析程度，決定了在印制電路設計過程中的主動性。通過對原理圖的分析應達到以下目的。1)找出線路中可能的干擾源，以及易受干擾的敏感元件。2)熟悉原理圖中出現(xiàn)的每個元器件，掌握每個元器件的外形尺寸、封裝形式、引線方式、管腳排列順序和各管腳功能及其形狀等，確定哪些元件因發(fā)熱而需安裝散熱片并計算散熱面積，確定哪些元件裝在板上，哪些在板外等。3)確定印制板的種類:單面或雙面。單面:常用于分立元件電路，因為分立元件引線少、排列位置便于靈活變換。雙面:多用于集成電路較多的電路，特別是以雙列直插封裝式器件。因為器件引線間距小，數(shù)目多(少則8腳，多則40腳或更多)，單面布設印制線不交叉十分困難，較復雜的電路幾乎無法實現(xiàn)。4)確定元器件的安裝方式、排列方式及焊盤走線形式。根據不同特點常有如下對應關系:元件臥式安裝→規(guī)則排列→圓形焊盤，元件立式安裝→不規(guī)則排列→島形焊盤。5)確定對外連線方式。二、繪制PCB草圖的步驟2.1 單面印制板草圖的繪制按著草圖尺寸，取方格紙或坐標紙(應留有一定的余量)。畫出版面輪廓尺寸，并在輪廓下留出一定的空間，用于說明圖紙的技術要求。板面的四周留出一定的空白距離(一般為5～10mm)不設焊盤與導線。繪制板上各工藝孔(包括印制板基板上各元器件的固定孔)，工藝孔中心一般取在坐標網格交點上。用鉛筆畫出各個元器件外形輪廓(應按單線不交叉草圖上元器件的位置順序畫)，注意應使各元器件輪廓尺寸與實物對應，元器件的間距要均勻一致。使用較多的小型元器件可不畫出輪廓圖，如電阻、小電容、小功率晶體管等，但要做到心中有數(shù)。確定并標出各焊盤的位置，有精度要求的焊盤要嚴格按尺寸標出，無尺寸要求的應盡量使元器件排列均勻、整齊(在規(guī)則排列中更應注意)。布置焊盤的位置不要考慮焊盤間距是否整齊一致，而應根據元器件大小形狀而定，最終應保證元器件裝配后間距均勻、整齊、疏密適中。為了簡便起見，勾畫印制導線，只需用細線標明導線走向及路徑即可，不需要按印制導線的實際寬度畫出，但要考慮導線之間的距離。將鉛筆繪制的草圖反復核對無誤后，用繪圖筆重描焊點及印制導線，描后擦掉元件實物輪廓圖，使草圖清晰明了。標明焊盤尺寸及導線寬度，注明印制板的技術要求。技術要求內容如下:1)焊盤外徑、內徑、導線寬度、焊盤間距及公差；2)板料及板厚；板的外形尺寸及公差；3)板的鍍層要求(指鍍金、銀、鉛錫合金等)；4)板面助焊劑、助焊劑的使用；5)其它具體要求等。2.2 雙面印制板草圖的繪制雙面板除與上述單面印制板草圖的設計繪制過程外，還應考慮下面幾點。元器件布在一面(A面)，主要印制導線布在無元件面(B面)，兩面印制導線應盡量避免平行布設，應力求互相垂直，以減小干擾。兩面印制導線最好分別布在兩面，如在一面繪制，應用兩種顏色以示區(qū)別，并注明分別在哪一面。兩面對應的焊盤要嚴格一一對應，方法可通過扎針穿孔法，將一面焊盤中心引到另一面。在繪制元件面導線時，注意避開元件外殼，屏蔽罩等。兩面彼此間需要連接的印制線，需用金屬化孔實現(xiàn)。2.3 電路板草圖繪制的注意事項在繪制印制電路板草圖時，應注意以下事項。1)熟悉電路原理。所謂熟悉電路原理，即知曉電路的組成及工作原理，如信號的來龍去脈，工作電流流向以及元器件之間、單元電路之間的關系，以確保布線時的電氣性能。2)收集元器件資料。為確保元器件位置大小與正確排列，對電路中元器件、配件的外形尺寸和安裝尺寸，引腳排列等情況，盡量收集全面，以供實施布線時參閱。3)確定固定件位置。固定件是指印制電路板與機殼相對位置，電路中的電位器、可變電容、電池極片、拉線滑輪以及印制電路板固定孔等不能隨意地改變位置，以防布線后將其印制線損壞或重新布線對于固定件位置，除標出其外形或輪廓、定位其尺寸外，還應標出焊點。對于部分“地盤”被固定件“占據”時，應適量留出一定寬度的邊緣備用。4)選擇草圖比例和草圖樣張。印制電路板的草圖是制作印制電路板的依據。為制作草圖方便、精確，印制電路板的草圖通常比實物放大，繪制好后再拍照復印縮小成1∶1的比例，則繪制中的不足可以被縮小，得到相應的補償。常用比例為放大一倍(即2∶1)或放大5倍(即5∶1)。放大倍數(shù)是依據連線或焊盤間的距離而定。為繪制的印制電路板草圖準確、布線合理清潔、美觀，最好采用淺色坐標紙。當坐標紙大格為10mm×10mm，小格為2.5mm×2.5mm，選其2.5∶1比例時，大格相當于已于4mm×4mm，小格相當于已于1mm×1mm，其他比例以此類推?？偨Y綜上所述，我們即可設計出符合要求的印制電路板的草圖，完善了PCB的設計過程。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的印制電路板的草圖設計方法。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-20

2021

差分線對PCB設計

差分線對的PCB設計要點差分線對是指一對存在耦合的傳輸線。差分信號的傳輸是利用兩個輸出驅動來驅動差分線對，一根攜帶信號，另一根攜帶它的互補信號。我們需要的就是差分線對間的電壓差，它攜帶著要傳輸?shù)男畔ⅰＲ?、差分信號傳輸?shù)膬?yōu)點差分信號傳輸與單端信號傳輸相比有很多優(yōu)點：（1）抗干擾能力強，因為兩根差分走線之間的耦合很好，當外界存在噪聲干擾時，幾乎是同時被耦合到兩條線上，而接收端關心的只是兩信號的差值，所以外界的共模噪聲可以被完全抵消；（2）能有效抑制EMI，同樣的道理，由于兩根信號的極性相反，他們對外輻射的電磁場可以相互抵消，耦合的越緊密，泄放到外界的電磁能量越少；（3）時序定位精確，由于差分信號的開關變化是位于兩個信號的交點，而不像單端信號依靠高低兩個閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時序上的誤差，同時也更適合于低幅度信號的電路設計。對于PCB工程師來說，最關注的還是如何確保在實際布線中能完全發(fā)揮差分信號的優(yōu)勢。接觸過PCB設計的人都會了解差分布線的一般要求，那就是“等長、等距”。但所有這些規(guī)則都不是用來生搬硬套的，不少工程師似乎還沒有對差分線對的實際設計處理做過深入分析。下面就重點討論一下PCB差分信號PCB設計中幾個常見的要點。二、差分線對PCB設計要點2.1等長等長是為了使每根線上的信號傳輸時延相同，來確保兩個差分信號時刻保持極性相反。兩條傳輸線上的任何時延差別都會使部分差分信號變成共模信號，嚴重影響信號質量。等長就是使差分線對的兩根信號線布線長度盡量相同。通常對于高速差分信號等長的匹配要求是±10 mils之內。當然，這是一個較高的要求，真實的數(shù)值我們可以通過信號允許錯位（skew，芯片手冊上可以查到）和信號傳輸時延（一般180皮秒每英寸）來計算。由于器件布局、引腳分布等原因，直接布線生成的差分線對大多數(shù)情況都不等長，這就需要進行手動繞線。手動繞線一般在芯片引腳處進行，目的是減少差分線對阻抗不連續(xù)點。圖1展示了兩種常用的繞線方式。2.2等距等距是為了保證差分線對之間差分阻抗的連續(xù)性，減少反射。差分阻抗是設計差分對的重要參數(shù)，如果不連續(xù),就會影響信號完整性。差分阻抗可以看做兩個單端信號線的等效阻抗串聯(lián)，通常單端信號線的等效阻抗為50?，所以一般情況下差分阻抗都應保持在100?。等距就是使差分線對間的距離保持相等（即平行走線），保證差分線對全程的差分阻抗不改變。差分阻抗和差分線對的線寬、線間距、印制板層疊順序、介質的介電常數(shù)等諸多參數(shù)有關，其中某些參數(shù)只有印制板生產廠商才能提供，因此印制板設計者應與生產廠商共同協(xié)商決定線間距等參數(shù)。值得注意的是，一個差分信號在多層PCB的不同層傳輸時(特別是內外層都走線時)，要及時調整線間距來補償因為介質的介電常數(shù)變化帶來的特性阻抗變化。與不等長相比，不等距對信號完整性的影響較小。當?shù)乳L與等距規(guī)則沖突時，應優(yōu)先滿足等長。2.3差分線對與印制板層疊PCB板的層疊設置和信號的耦合以及屏蔽都有著密切的關系。有一種觀點認為差分線對彼此為對方提供回流途徑，因此差分信號不需要地平面作為回流路徑，這是一個錯誤的認識。一般差分走線之間的耦合較小，往往只占10%～20%的耦合度，更多的還是對地的耦合，所以差分走線的主要回流路徑還是存在于地平面。在PCB設計中，差分信號要求至少緊鄰一個地平面，兩側都能緊鄰地平面最好。推薦層疊方式如圖2所示，信號質量從左到右依次降低，但都能滿足基本要求。同高速單端線路一樣，差分線對也對參考地平面有完整性要求。即差分線對經過的路徑上，其參考地平面必須保證連續(xù)，不能出現(xiàn)分割，如圖3所示。2.4差分線對與其它信號的距離控制差分線對和其它信號間的距離，可以有效減少其它信號對差分線對的干擾和抑制EMI。我們知道，電磁場能量是隨著距離平方遞減的，一般差分線對和其它信號間的距離大于差分線寬的4倍或差分線對間距的3倍（取其數(shù)值大者）以上時，它們之間的影響就極其微弱了，基本可以忽略。公式如下：L>4w且L>3d，其中，L：差分線對和其它信號間的距離；w：差分線的線寬；d：差分線對的線間距。這里，其它信號包括其它差分線、單端線、信號平面等。同時，差分線對和其參考平面邊沿的距離也應按照上述方式進行計算，這樣做的目的是保證兩條差分線的對稱性，減少共模噪聲，如圖4所示。2.5差分線對的端接給差分線對增加端接電阻是保證差分傳輸線阻抗匹配的一種有效方法。終端匹配電阻的控制要根據不同的邏輯電平接口，來選擇適當?shù)碾娮杈W絡和負載并聯(lián)，以達到阻抗匹配的目的。目前最常用的差分信號有LVDS和LVPECL兩種，下面就分別介紹這兩種信號的端接方式。（1）LVDS信號：LVDS是一種低擺幅的差分信號技術，其傳輸速率一般在幾百Mb/s以上。LVDS信號的驅動器由1個驅動差分線的電流源組成，通常電流為3.5 mA。端接電阻一般只要跨接在正負兩路信號的中間就可以了，如圖5所示。（2）LVPECL信號：LVPECL電平信號也是適合高速傳輸?shù)牟罘中盘栯娖街?，其傳輸速率可達到1 Gb/s。它的每一單路信號都有一個比信號驅動電壓小2 V的直流電位，因此應用終端匹配時不能在正負兩條差分線之間跨接電阻，而只能將每一路進行單端匹配，如圖6所示。要注意的是，隨著微電子技術的發(fā)展，很多器件生產商已經可以把終端匹配電阻做到器件內部（在芯片手冊上可以查到），以減少PCB設計者的工作。此時就不能再進行端接了，否則反而會影響信號質量。2.6其它要注意的問題在進行差分線對的PCB設計時，還應注意以下問題：盡量減少使用過孔和其他一些引起阻抗不連續(xù)的因素；不要使用90°折線，可用圓弧或45°折線代替；必要時在不同差分線對之間加地平面隔離以防止相互問的串擾；不要只是保證走線總長度相等，而是盡量做到走線的每一段都相等（針對阻抗不連續(xù)點劃分，如插座）；如非必要，盡量不要在差分線上增加測試焊盤?？偨Y差分線對以其優(yōu)異的性能逐漸成為高速數(shù)字電路設計中的常用手段。在高速數(shù)字PCB設計中，運用差分線對傳輸高速信號，一方面在對PCB系統(tǒng)的信號完整性和低功耗等方面大有裨益，另一方面也給的PCB設計者的水平提出了更高要求。作為PCB設計工程師應該深刻理解傳輸線理論的有關概念，仔細分析各種畸變現(xiàn)象的原因，找出合理有效的解決辦法；還要不斷把工作中積累的一些經驗加以總結，才能夠取得滿意的設計效果。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的差分線對的PCB設計要點。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商：松翰、應廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS耳機開發(fā)、藍牙耳機音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。
07-18

2021

常見SMT設計問題

雖然SMT在我國已有二十幾年的應用歷史，但是由于種種原因，在一些以設計生產多品種小批量產品為特點的企業(yè)中，PCB設計人員還存在對SMT生產設備和工藝不熟悉、不能很好地應用PCB設計規(guī)范和可制造性概念比較模糊的情況。導致在實際設計產品時對制造工藝流程的選擇、元器件與PCB材料的選擇、焊盤設計、PCB布局設計、熱設計、應力設計和可測試性設計等方面缺乏實踐經驗，需要反復多次修改或重新設計。不良設計在SMT生產制造中帶來的質量缺陷隱患非常大，如果PCB布線設計不符合規(guī)范要求，會造成可制造性差，增加工藝流程和工藝難度，影響設備利用率，降低生產效率，浪費工時，拖延工期，最嚴重的是會造成大量焊接缺陷，勢必會進行PCBA維修。我們知道返修就會帶來質量隱患，可能會損壞元器件（有的元器件是不可逆的）和印制電路板，直接影響到產品的可靠性。最差情況下會導致改版或重新設計，延長產品實際開發(fā)周期。SMT印制電路板設計中的常見問題有：沒有設計基準標志、PCB工藝邊、PCB外形和尺寸；元器件布局不合理；焊盤結構尺寸不正確；導通孔設計不正確；阻焊膜和絲印不規(guī)范；PCB材料、厚度和寬度尺寸比不合適；PCB外形不規(guī)則和沒有制成拼板等。下面對此一一進行說明并在分析問題的同時提出正確設計要求。1、基準標志基準標志是為了糾正PCB加工和變形引起的誤差，以及用于PCB定位和元器件定位。在整個SMT工藝流程中相關的自動化設備都需要利用PCB光板上設置的基準標志來作精度上的校準，如：貼片機、絲印機、AOI、飛針測試儀和全自動返修臺等。生產中有的PCBA沒有設置基準標志也上線組裝了。我們知道，絲印機和貼片機除了可用標準形狀基準標志，還可以選用通孔器件焊環(huán)、焊孔及貼裝器件焊盤作為基準標志，但是因其制作不規(guī)范識別效果差，使用后存在很多問題，會造成批量返修。建議只要有SMD器件的PCB在布線時，都設置上基準標志。2、PCB工藝邊PCB應留出一定的邊緣便于設備的夾持，也就是工藝邊。一般沿PCB焊接傳送方向，兩條邊應留出至少5 mm的工藝邊，在這個范圍內不允許放置元器件和焊盤。工藝邊一般設置在一對長邊上即可。3、PCB尺寸太小為了提高貼裝效率，在P C B外形尺寸小于7 0 mm×70 mm時應設計成拼板，對于某些異形板也需拼板。如圖1所示，該板通過設計規(guī)范審查后制作了拼板，但是將工藝邊加在了短邊，應該將工藝邊加在長邊方向，即SMT生產線夾持傳輸方向。建議：當貼片機料位及供料器足夠的前提下，將PCB的頂面和底面拼在同一面，可節(jié)約1塊鋼網制作費用，并減少一次更換貼片程序時間；另外也可以將一個項目中多塊PCB拼在同一塊大板中。這樣就能夠極大地提高貼裝效率和產成品效率。4、焊盤寬度尺寸焊盤寬度偏小時會造成引腳焊接面小、焊錫量小、焊點強度不夠、抗振動及導電性能差等。航天及軍工產品要求焊盤寬度應于元器件引腳寬度相同或為其1.1倍，民品在高密度布線的限制下可縮小0.9倍。如圖2為不合格設計，圖3為合格設計。5、元器件放置位置當元器件靠近印制板邊緣時會有下列問題：（a）不利于自動化裝配；（b）機械應力集中；（c）周轉過程中易損傷；（d）金屬化孔和焊盤易被拉傷。一般要求在距工藝邊、夾持邊或印制板邊緣3 mm內，不允許布放元器件。靠近印制板邊緣布放元器件時，元器件長邊應于印制板邊平行。對于片式陶瓷電容，高溫老化或使用一段時間，會發(fā)現(xiàn)其失效有一個共同特征，大多位于拼板邊緣、螺釘和插座附近?？拷黀CB邊緣，如圖4所示。失效表現(xiàn)形式，如圖5和圖6所示。6、元器件放置方向在大型器件的四周要留出一定的維修空間，便于返修設備加熱頭進行操作。靠近大型器件邊緣布放元件時，元件長邊應于器件邊緣平行。如圖7和圖8所示。7、關鍵和貴重元件位置關鍵和貴重元件靠近高應力集中區(qū)域，易造成焊點疲勞或焊點斷裂。不要將其布放在PCB的角和邊緣，也不要靠近接插件、安裝孔、槽、拼板的切割、豁口和拐角等處。如圖9和10所示。BGA器件檢測一般采用非破壞性的X射線檢測方法。8、過孔焊盤上面不允許設置過孔。焊盤上有過孔會造成焊接時焊料熔化后通過過孔漏到金屬化孔內或底層，引起焊點焊料過少、虛焊、豎碑和熱應力等缺陷。過孔一般也不設置在器件下方，當器件封裝小于0805時，易造成短路；當過孔作阻焊處理時，較厚的阻焊膜會將器件托起，造成脫焊、立碑和虛焊等。9、翼形引腳設計要求翼形引腳腳底應全部坐落在焊盤上。保證在引腳足跟部形成焊點，即主焊點，此處焊點是否形成，是保證該類型引腳焊接強度的關鍵點，保證焊盤伸出引腳足尖部0.3 mm以上。10、BGA布局要求早期設計規(guī)范要求不建議在雙面放置BGA器件，但是現(xiàn)實應用中對電子產品的微薄輕需求越來越迫切。如案例產品中PCB頂面就設置了10個BGA器件，PCB底面設置了6個BGA器件，雙面放置BGA器件已經成為常態(tài)。PCBA組裝狀態(tài)的焊點接合部溫度循環(huán)壽命，同組裝密度有很大關系，特別是在兩面PCB相同位置同時組裝陣列式端子場合，會使接合部位壽命降低50%左右。11、電連接器孔徑比電連接器孔徑比設置要合理?？讖奖却?，導致孔壁與引腳間隙大焊接時易造成透錫短路。對于特殊情況，如J30J微矩形電連接器，焊接的最小間隙為0.136 mm，小于通孔器件焊接最小安全間隙0.2 mm，焊接時易造成連錫，可設置橢圓形孔，以增加兩焊盤間的間隙，可達到0.25 mm，有效防止焊接時短路。工藝總結根據實際應用經驗，采取以下8項措施，PCB設計規(guī)范化可在企業(yè)內部得到快速、全面和有效應用，消除不良設計，實現(xiàn)可制造性設計。（1）制定企業(yè)內部PCB設計規(guī)范標準（或指南）及評審制度；（2）設立企業(yè)內部PCB設計規(guī)范工藝設計師崗位；（3）購買專業(yè)PCB設計規(guī)范軟件工具；（4）建立PCB設計人員培訓計劃和檔案，確認從事PCB設計人員都經過了可制造性設計培訓；（5）充分利用企業(yè)內部網絡，建立快捷有效的PCB設計標準信息獲取途徑，建立PCB設計問題反饋、審批和批準快捷有效的實施流程；（6）建立PCB設計缺陷案例庫，方便在日常工作中不同設計人員和工藝人員進行獲取和更新的綠色通道；（7）PCB設計人員與SMT加工廠之間有效溝通和協(xié)作；（8）SMT加工廠向客戶及時反饋，不斷改進和完善產品PCB設計。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的SMT印制電路板設計常見問題及解決方法。如果您有智能電子產品的軟硬件功能開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的電子產品定制開發(fā)經驗，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內外芯片代理商，有MCU、語音IC、藍牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設計與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設計、PCB設計、單片機開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術、藍牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產品研發(fā)、家用電器方案設計、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網應用開發(fā)、智能家居方案設計、TWS方案開發(fā)、藍牙音頻開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產品研發(fā)。

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