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  • 电源模块总结

    电源模块总结

    设计 PCB 电源模块时,布局至关重要 。

    每个电源都需要打孔,每个散热焊盘都需要打孔。

    接地走线和电源走线都要加粗。

    铺铜前要选网络。

    每个网络都要给其刷一层颜色,便于连线和铺铜。

    走线不能走直角,铺铜不要出现直角边。

    格点和单位都要设置好。

    在摆放滤波电容时要满足大进小出原则。

    摆放每个网络时,不能让隔壁网络的丝印上到焊盘上。

    网络与网络之间要有一定的距离,网络摆放要工整,要让整个电源模块看起来美观。

  • PCB必备知识:什么是FPC软板和软硬结合板

    相信在电子行业工作的人来说,对于电路板还是很熟悉的,不管你是搞软件的还是搞硬件的都离不开电路板,但是大部分人平常可能只接触过普通的电路板,没有见过甚至没有听说过 FPC软板和软硬结合板,下面给大家介绍一下什么是FPC软板和软硬结合板,它们和普通电路板有什么区别,在进行PCB设计时需要注意的地方有哪等等。

    FPC软板和软硬结合板也是属于电路板中的一类,只是特殊情况下才会用到,在介绍FPC软板与软硬结合板之前,我们先了解一下什么是电路板?

    电路板按名称可以分为:陶瓷电路板,氧化铝陶瓷电路板,氮化铝陶瓷电路板,线路板,PCB板,铝基板,高频板,厚铜板,阻抗板,PCB,超薄线路板,超薄电路板,印刷(铜刻蚀技术)电路板等,在任何一个电子设备当中都能找到,对于电路中的电子器件起固定和连接的作用。

       

    (高频板)                                                                                                         (大功率LED铝基板)

                   

    (厚铜板)                                                                                                              (微波射频通信板)

    接下来我们先介绍一下什么是FPC软板。

    FPC线路板又称柔性线路板柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点,主要用于和其他电路板的连接。FPC软板可以在一定程度上节约了电子产品的内部空间,使的产品的组装加工更加灵活。比如在智能手机中LCD/OLED、AMOLED屏幕显示面板就是通过FPC软板进行连接的,在笔记本电脑,数码相机,以及医疗,汽车,航空航天等领域都有广泛的应用。

       

    (两层线圈软板)                                                                                           (四层软性阻抗板)

    我们了解清楚软板之后,再来了解软硬结合板就很好理解了,顾名思义,软硬结合板指的是就是柔性线路板与硬性线路板,经过压合等工序,按相关工艺要求组合在一起,形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板。

    软硬结合板同时具备FPC的特性与PCB的特性,因此,它可以用于一些有特殊要求的产品之中,既有一定的挠性区域,也有一定的刚性区域,对节省产品内部空间,减少成品体积,提高产品性能有很大的帮助,但是软硬结合板生产难度大且良品率低,所以其价格也比较贵,生产周期也比较长。

    (软硬结合数字图像采集处理板)                                                                 (4层FPC+FR4软硬结合PCB电路板)

    我们了解完什么是FPC软板和软硬结合板之后,那么在实际设计当中我们需要注意什么呢?

    在布局时要注意的是:

    1、器件需要放置在硬性区,柔性区仅作连接用,这样可以提高板子寿命,保证板子的可靠性。若器件放在柔性区,容易造成焊盘开裂或,字符脱落。

    2、当器件放置在硬性区时要和软硬区域至少要保持有1mm的间距。

    在布线时需要注意的时:

    1、软区图形距离板边至少10mil,不可以打孔,过孔与软硬结合处距离至少2mm。

    2、软板区域线路要平滑,拐角需要采用圆弧走线连接,同时直线和圆弧应该要垂直,pad需要加泪滴处理,避免出现撕裂

    3、在挠折区域边缘需要采用铜箔在连线弯折处补强连接。

    4、为了达到更好地柔性,弯折区域应该要避免走线宽度的变化,以及走线密度不均匀的情况产生。

    5、表底层布线尽量要错开,避免表底层的线重合在一起。

  • PCB内层的可制造性设计

    PCB工程师layout一款产品,不仅仅是布局布线,内层的电源平面、地平面的设计也非常重要。处理内层不仅要考虑电源完整性、信号完整性、电磁兼容性,还需要考虑DFM可制造性。
    PCB内层与表层的区别,表层是用来走线焊接元器件的,内层则是规划电源/接地层,该层仅用于多层板,主要用于布置电源线和接地线。我们称之为双层板、四层板和六层板,通常指信号层和内部电源/接地层的数量。
    内层设计 

    在高速信号,试中信号,高频信号等关键信号的下面设计地线层,这样信号环路的路径最短,辐射最小。
    高速电路设计过程中必须考虑如何处理电源的辐射和对整个系统的干扰。一般情况要使电源层平面的面积小于地平面的面积,这样可以对电源起屏蔽作用。一般要求电源平面比地平面缩进2倍的介质厚度。
    01 层叠规划 

    电源层平面与相应的地平面相邻。目的是形成耦合电容,并与PCB板上的去耦电容共同作用,降低电源平面阻抗,同时获得较宽的滤波效果。
    02 参考平面 

    参考层的选择非常重要,理论上电源层和地平面层都能作为参考层,但是地平面层一般可以接地,屏蔽效果要比电源层好很多,所以一般优先选择地平面作为参考平面。
    03 信号线不能跨区域走线 

    相邻两层的关键信号不能跨分割区,否则会形成较大的信号环路,产生较强的辐射和耦合。
    04 电源、地走线规划 

    要保持地平面的完整性,不能在地平面走线,如果信号线密度太大,可以考虑在电源层的边缘走线。
    内层制造 

    由于PCB制造复杂的工艺流程,内层制造的工艺只是其中一部分,在生产内层板时还需考虑其他工序的工艺影响内层的制造能力。比如压合公差、钻孔公差都会影响内层的品质良率。
    PCB的层数不同,可分为单面板、双面板、多层板,这三种板子工艺流程也大不相同。尤其是多层板,生产工艺比单双面板复杂许多。因此在设计多层板时,需考虑多层板复杂的工艺流程及DFM可制造性设计。
    01 删除独立焊盘 

    独立焊盘就是非功能性的PAD,在内层不与任何网络相连,在PCB制造过程中会取消独立焊盘。因为此独立焊盘取消对产品的设计功能无影响,反而在制造时会影响品质及生产效率。
    02 内层BGA区域 

    BGA器件比较小,引脚非常多,因此扇出的过孔非常密集。在制造过程中钻孔到走线、铜皮需要保留一定的间距,否则在压合及钻孔工序可能会短路。在保证钻孔距铜皮、走线留一定的距离时,孔与孔中间的铜无法保留,会导致网络开路。因此在CAM工程师处理BGA区域时需注意孔与孔中间的铜开路了需补铜桥,保证生产后网络连接不断开。
     

    03 内层设计异常

    内层负片的孔全部有孔环,转成正片图形就是所有孔与铜皮不相连完全隔离。完全隔离就等于内层没有任何作用,不做内层都可以。生产制造遇到此问题会跟设计工程师确认,是否设计异常,内层铜皮没有添加网络导致完全隔离。
    04 内层负片瓶颈 

    在内层设计电源层、地层分割时,由于过孔密集会出现网络导通的瓶颈。电源网络导通的铜桥宽度不够,会导致过不了相匹配的电流,从而导致烧板。甚至有些瓶颈位置直接开路,导致产品设计失败。