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混合信号PCB设计的布局和布线方法解析
模拟电路的工作依赖连续变化的电流和电压。数字电路的工作依赖在接收端根据预先定义的电压电平或门限对高电平或低电平的检测,它相当于判断逻辑状态的“真”或“假”。在数字电路的高电平和低电平之间,存在“灰色”区域,在此区域数字电路有时表现出模拟效应,例如当从低电平向高电平(状态)跳变时,如果数字信号跳变的速度足够快,则将产生过冲和回铃反射现象。对于现代板极设计来说,混合信号PCB的概念比较模糊,这是因为即使在纯粹的“数字”器件中,仍然存在模拟电路和模拟效应。因此,在设计初期,为了可靠实现严格的时序分配,必须对模拟效应进行仿真。实际上,除了通信产品必须具备无故障持续工作数年的可靠性之外,大量生产的低成本/高性能消费类产品中特别需要对模拟效应进行仿真。 现代混合信号PCB设计的另一个难点是不同数字逻辑的器件越来越多,比如GTL、LVTTL、LVCMOS及LVDS逻辑,每种逻辑电路的逻辑门限和电压摆幅都不同,但是,这些不同逻辑门限和电压摆幅的电路必须共同设计在一块PCB上。在此,通过透彻分析高密度、高性能、混合信号PCB的布局和布线设计,你可以掌握成功策略和技术。 混合信号电路布线基础 当数字和模拟电路在同一块板卡上共享相同的元件时,电路的布局及布线必须讲究方法。 在混合信号PCB设计中,对电源走线有特别的要求并且要求模拟噪声和数字电路噪声相互隔离以避免噪声耦合,这样一来布局和布线的复杂性就增加了。对电源传输线的特殊需求以及隔离模拟和数字电路之间噪声耦合的要求,使混合信号PCB的布局和布线的复杂性进一步增加。 如果将A/D转换器中模拟放大器的电源和A/D转换器的数字电源接在一起,则很有可能造成模拟部分和数字部分电路的相互影响。或许,由于输入/输出连接器位置的缘故,布局方案必须把数字和模拟电路的布线混合在一起。 在布局和布线之前,工程师要弄清楚布局和布线方案的基本弱点。即使存在虚假判断,大部分工程师倾向利用布局和布线信息来识别潜在的电气影响。 现代混合信号PCB的布局和布线 下面将通过OC48接口卡的设计来阐述混合信号PCB布局和布线的技术。OC48代表光载波标准48,基本上面向2.5Gb串行光通讯,它是现代通讯设备中高容量光通讯标准的一种。OC48接口卡包含若干典型混合信号PCB的布局和布线问题,其布局和布线过程将指明解决混合信号PCB布局方案的顺序和步骤。 OC48卡包含一个实现光信号和模拟电信号双向转换的光收发器。模拟信号输入或输出数字信号处理器,DSP将这些模拟信号转换为数字逻辑电平,从而可与微处理器、可编程门阵列以及在OC48卡上的DSP和微处理器的系统接口电路相连接。独立的锁相环、电源滤波器和本地参考电压源也集成在一起。 [...]
发展中的柔性电子技术
柔性电子技术是一门新兴的科学技术。由于其独特的柔性和延展性,柔性电子技术在很多方面有着广阔的应用前景。 柔性电子(Flexible Electronics)又称为塑料电子(Plastic Electronics)、印刷电子(Printed Electronics)、 有机电子(Organic Electronics)以及聚合体电子(Polymer Electronics)等;是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/ 可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术。 在人们的印象中,有机材料,如塑料等,都是很好的绝缘体,很少有人会想到塑料也能导电。近年来,由于对导电高分子的研究有了新突破,有机材料可以从传统的绝缘体变成可导电的半导体,柔性电子便应运而生。现代化学等技术的发展,促进了柔性电子这样一门学科的发展。柔性电子制造的关键包括制造工艺、基板和材料等,其核心是微纳米图案化(Micro [...]
PCB线路板过孔堵塞解决方案详解
导电孔Via hole又名导通孔。为了达到客户要求,在PCB的工艺制作中,导通孔必须塞孔。经实践发现,在塞孔过程中,若改变传统的铝片塞孔工艺,使用白网完成板面阻焊与塞孔,能使PCB生产稳定,质量可靠。 电子行业的发展,同时促进PCB的发展,也对印制板制作工艺和表面贴装技术提出更高要求,Via hole塞孔工艺应运而生,同时应满足下列要求: (一)导通孔内有铜即可,阻焊可塞可不塞; (二)导通孔内必须有锡铅,有一定的厚度要求(4微米),不得有阻焊油墨入孔,造成孔内藏锡珠; (三)导通孔必须有阻焊油墨塞孔,不透光,不得有锡圈,锡珠以及平整等要求; 随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展,PCB也向高密度、高难度发展,因此出现大量SMT、BGA的PCB,而客户在贴装元器件时要求塞孔,主要有五个作用: (一)防止PCB过波峰焊时锡从导通孔贯穿元件面造成短路;特别是将过孔放在BGA焊盘上时,就必须先做塞孔,再镀金处理,便于BGA的焊接; (二)避免助焊剂残留在导通孔内; [...]
未来PCB行业发展趋势
众所周知,PCB是高污染、高能耗、高投资、劳动密集型产业,在转型期,企业面临的问题很多。环保方面,由于近年来国家对环保要求的不断提升,制定的政策越来越严厉,使企业的环保压力日趋加大; 成本方面,不但要同时面对高通胀环境下国际原材料价格持续上涨,还要面对新劳动法实施带来的大幅上涨工人工资成本;再加上人民币升值,东南亚国家低成本制造业的兴起等诸多外部因素, PCB行业中的不少低端生产企业甚至到了生死存亡的关头。很多企业采用的各种成本控制方式,不外乎就是降工资,省原料钱,但这些节省的成本和费用十分有限,不能根本的解决问题。有的企业还可能因缺乏研发和营销等方面投入,导致发展失衡,失去核心竞争力。虽然也有一些企业考虑到成本问题,开始向中西部转移,以降低人力成本,但实际上,却增加了其他的设计、研发、物流方面的成本,长期来看,并不划算。 虽然仍有不少PCB企业选择相信传统的PCB设计、生产、销售、运营、管理模式,而对于互联网,仍有不少疑虑,因而处于观望状态,但是也已经有个别企业先行试水,将PCB与互联网相结合,在产品设计方面开创新型的PCB云平台;在工程操作上,实现互联网管理的全程自动化;在销售和管理方面,以互联网思维为主导。当然,其中一些企业也从中获得了甜头,成绩斐然。 信息技术和软件应用的普及,推动了各个行业的发展。“互联网+”思维的出现更是颠覆了某些行业的产业结构,拓展了人们的视野。这一思维最先引入服务业,继而推广到工业生产领域。当然,这一思维也为PCB行业带来了一缕春风。 PCB行业已发展多年,但近年后续增长乏力,不容乐观。有新闻报道到,中国每年有10%以上的PCB企业消失,这种状况的出现,与时代发展带来的产业结构的变化息息相关。只有变革,PCB行业才能在激烈竞争的现实中生存下去。 [...]
如何选择PCB电路板灌封胶?
目前PCB板灌封胶主要有三种,分别是聚氨酯灌封胶、环氧树脂灌封胶、有机硅灌封胶。在制备PCB板过程中该如何选择灌封胶呢?下面为大家具体分析下三种灌封胶的优缺点。 一、聚氨脂灌封胶 温度要求,不超过100摄氏度,灌封后出现汽泡比较多,灌封条件在真空下,粘接性介于环氧与有机硅之间。 优点:低温性优良,防震性能是三种之中*的。 缺点:耐高温性能较差,固化后胶体表面不平滑且韧性较差,抗老化能力和抗紫外线都很弱、胶体容易变色。 适用范围:适合灌封发热量不高的室内电器元件。 二、环氧树脂灌封胶 优点:具有优秀的耐高温性能和电气绝缘能力,操作简单,固化前后都非常稳定,对多种金属底材和多孔底材都有优秀的附着力。 缺点:抗冷热变化能力弱,受到冷热冲击后容易产生裂缝,导致水汽从裂缝中渗入到电子元器件内,防潮能力差。并且固化后为胶体硬度较高且较脆,容易拉伤电子元器件。 适用范围:适合灌封常温条件下且对环境力学性能没有特殊要求的电子元器件上。 [...]
汽车板市场到旺季仍不见起色
中国、日本等地区已发出 5G 通讯执照,预估 2 年内在区域大规模推出 5G 服务,不仅将全球 5G 通讯向前推进一步,也同步推动 5G [...]