月存档7月 2019

本文就旁路电容、电源、地线设计、电压误差和由PCB布线引起的电磁干扰(EMI)等几个方面，讨论模拟和数字布线的基本相似之处及差别。 工程领域中的数字设计人员和数字电路板设计专家在不断增加，这反映了行业的发展趋势。尽管对数字设计的重视带来了电子产品的重大发展，但仍然存在，而且还会一直存在一部分与模拟或现实环境接口的电路设计。模拟和数字领域的布线策略有一些类似之处，但要获得更好的结果时，由于其布线策略不同，简单电路布线设计就不再是最优方案了。本文就旁路电容、电源、地线设计、电压误差和由PCB布线引起的电磁干扰(EMI)等几个方面，讨论模拟和数字布线的基本相似之处及差别。 模拟和数字布线策略的相似之处 旁路或去耦电容 在布线时，模拟器件和数字器件都需要这些类型的电容，都需要靠近其电源引脚连接一个电容，此电容值通常为0.1uF。系统供电电源侧需要另一类电容，通常此电容值大约为10uF。 这些电容的位置如图1所示。电容取值范围为推荐值的1/10至10倍之间。但引脚须较短，且要尽量靠近器件(对于0.1uF电容)或供电电源(对于10uF电容)。 在电路板上加旁路或去耦电容，以及这些电容在板上的位置，对于数字和模拟设计来说都属于常识。但有趣的是，其原因却有所不同。在模拟布线设计中，旁路电容通常用于旁路电源上的高频信号，如果不加旁路电容，这些高频信号可能通过电源引脚进入敏感的模拟芯片。一般来说，这些高频信号的频率超出模拟器件抑制高频信号的能力。如果在模拟电路中不使用旁路电容的话，就可能在信号路径上引入噪声，更严重的情况甚至会引起振动。   图1 在模拟和数字PCB设计中，旁路或去耦电容(0.1uF)应尽量靠近器件放置。供电电源去耦电容(10uF)应放置在电路板的电源线入口处。所有情况下，这些电容的引脚都应较短 [...]

今天和大家讲讲pcb线路板沉金和镀金的区别，沉金板与镀金板是PCB电路板经常使用的工艺，许多工程师都无法正确区分两者的不同，甚至有一些工程师认为两者不存在差别，这是非常错误的观点，必须及时更正。 那么这两种“金板”究竟对电路板会造成何等的影响呢?下面我就具体为大家讲解下，彻底帮大家帮概念搞清楚。 所以大家选用镀金，那什么是镀金，我们所说的整板镀金，一般指的是“电镀金”“电镀镍金板”“电解金”“电金”“电镍金板”，有软金和硬金的区分(一般硬金是用于金手指的)，原理是将镍和金(俗称金盐)溶化于化学药水中，将线路板浸在电镀缸内并接通电流而在电路板的铜箔面上生成镍金镀层，电镍金因镀层硬度高，耐磨损，不易氧化的优点在电子产品中得到广泛的应用。 那什么又是沉金呢?沉金是通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀层，一般厚度较厚，是化学镍金金层沉积方法的一种，可以达到较厚的金层。 线路板沉金板与镀金板的区别： 1、 一般沉金对于金的厚度比镀金厚很多，沉金会呈金黄色较镀金来说更黄，看表面客户更满意沉金。 这二者所形成的晶体结构不一样。 2、由于沉金与镀金所形成的晶体结构不一样，沉金较镀金来说更容易焊接，不会造成焊接不良，引起客户投诉。同时也正因为沉金比镀金软，所以金手指板一般选镀金，硬金耐磨。 3、沉金板只有焊盘上有镍金，趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。 [...]

对学电子的人来说，在PCB电路板上设置测试点(test point)是在自然不过的事了，可是对学机械的人来说，测试点是什么？ 基本上设置测试点的目的是为了测试电路板上的零组件有没有符合规格以及焊性，比如说想检查一颗电路板上的电阻有没有问题，最简单的方法就是拿万用电表量测其两头就可以知道了。 可是在大批量生产的工厂里没有办法让你用电表慢慢去量测每一片板子上的每一颗电阻、电容、电感、甚至是IC的电路是否正确，所以就有了所谓的ICT(In-Circuit-Test)自动化测试机台的出现，它使用多根探针(一般称之为「针床(Bed-Of-Nails)」治具)同时接触板子上所有需要被量测的零件线路，然后经由程控以序列为主， 并列为辅的方式循序量测这些电子零件的特性，通常这样测试一般板子的所有零件只需要1~2分钟左右的时间可以完成，视电路板上的零件多寡而定，零件越多时间越长。 但是如果让这些探针直接接触到板子上面的电子零件或是其焊脚，很有可能会压毁一些电子零件，反而适得其反，所以聪明的工程师就发明了「测试点」，在零件的两端额外引出一对圆形的小点，上面没有防焊(mask)，可以让测试用的探针接触到这些小点，而不用直接接触到那些被量测的电子零件。 早期在电路板上面还都是传统插件(DIP)的年代，的确会拿零件的焊脚来当作测试点来用，因为传统零件的焊脚够强壮，不怕针扎，可是经常会有探针接触不良的误判情形发生，因为一般的电子零件经过波峰焊(wave soldering)或是SMT吃锡之后，在其焊锡的表面通常都会形成一层锡膏助焊剂的残留薄膜，这层薄膜的阻抗非常高，常常会造成探针的接触不良，所以当时经常可见产线的测试作业员，经常拿着空气喷枪拼命的吹，或是拿酒精擦拭这些需要测试的地方。 其实经过波峰焊的测试点也会有探针接触不良的问题。后来SMT盛行之后，测试误判的情形就得到了很大的改善，测试点的应用也被大大地赋予重任，因为SMT的零件通常很脆弱，无法承受测试探针的直接接触压力，使用测试点就可以不用让探针直接接触到零件及其焊脚，不但保护零件不受伤害，也间接大大地提升测试的可靠度，因为误判的情形变少了。 不过随着科技的演进，电路板的尺寸也越来越小，小小地电路板上面光要挤下这么多的电子零件都已经有些吃力了，所以测试点占用电路板空间的问题，经常在设计端与制造端之间拔河，不过这个议题等以后有机会再来谈。测试点的外观通常是圆形，因为探针也是圆形，比较好生产，也比较容易让相邻探针靠得近一点，这样才可以增加针床的植针密度。 [...]