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  • 2025-1-2 16:50
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    国际标准 IPC 标准 : IPC-A-600 :规定了印刷电路板制造过程中的质量要求和验收标准,涵盖材料、外观、尺寸、焊接、表面处理等方面。 IPC-2221/2222 :IPC-2221 提供了用于设计印刷电路板的一般原则和要求,IPC-2222 则针对高可靠性电子产品的设计提供了进一步的指导。 IPC-6012 :详细定义了刚性基板和柔性基板的要求,包括材料、工艺、尺寸、层次结构、特征等。 IPC-4101 :定义了印刷电路板的基板材料的物理和电气特性。 IPC-7351 :提供了元件封装的设计规范,包括封装尺寸、引脚排列、间距、垫片尺寸等。 IPC-7525 :指导焊锡膏和表面贴装粘结剂涂敷模板的设计和制造。 IPC-7530 :专注于批量焊接过程的温度曲线控制。 ISO 标准 : ISO 9001 :质量管理体系标准,虽不是专门针对 PCB,但 PCB 制造企业可通过认证确保产品质量的稳定性和一致性。 ISO 14001 :环境管理体系标准,关注 PCB 制造过程中的环境保护和可持续发展,规范企业对环境的影响。 国内标准 GB/T 标准 : GB/T 4677-2002 :规定了多层 PCB 板的设计、制造、检验和质量要求。 GB/T 4942.1-2006 :规定了通用型阻焊剂的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等要求。 GB/T 4942.2-2006 :针对免清洗型阻焊剂,规定了其技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等要求。 GB/T 13555-2008 :规定了 PCB 上导电图形电镀覆层的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等。 GB/T 14539-2008 :规定了阻焊膜的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等。 GB/T 17040-2008 :规定了 PCB 上金属化孔电镀覆层的技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等。 GB/T 20234-2006 :规定了印制电路用金属基材的分类、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存等。 SJ/T 标准 :如 SJ/T 10715-96、SJ/T 10716-96 等,在电子行业中对 PCB 的相关技术和规范进行了规定。 其他标准 UL 标准 :如 UL 94,是由美国安全实验室制定的可燃性测试标准,用于评估塑料材料的燃烧性能,对于 PCB 制造过程中使用的塑料材料,可帮助确定其阻燃性能,从而降低火灾风险。 JIS 标准 :日本工业标准,其中包含了一些关于 PCB 的标准,如 JIS C 5011 等,在日本及与日本企业合作的项目中常需遵循。
  • 2024-12-27 17:21
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    在当今这个数字化的时代,电子设备无处不在,从我们手中的智能手机、随身携带的笔记本电脑,到复杂的工业控制系统、先进的医疗设备,它们的正常运行都离不开一个关键的 “幕后英雄”—— 印刷电路板(Printed Circuit Board,简称 PCB)。PCB 作为电子设备中不可或缺的重要部件,默默地承载着电子元件之间的连接与信号传输,是整个电子世界的基石。 揭开 PCB 的神秘面纱 PCB,简单来说,就是一块由绝缘材料制成的板子,上面通过印刷、蚀刻等工艺形成了导电线路和焊盘,用于固定和连接各种电子元件。它就像是电子设备的 “骨架” 和 “神经系统”,不仅为电子元件提供了物理支撑,还确保了它们之间的电气连接,使得电流能够按照预定的路径流动,实现各种复杂的电子功能。 早期的 PCB 结构相对简单,只是一些简单的单层线路板,随着电子技术的不断发展和进步,PCB 的设计和制造工艺也日益复杂和精细。如今,我们常见的 PCB 已经发展到了多层结构,层数从双层、四层到几十层不等,能够满足不同电子设备对高密度布线和高性能的需求。 PCB 的制造工艺 PCB 的制造过程是一个复杂而精细的工艺,涉及到多个环节和技术。首先,需要根据设计要求制作出 PCB 的电路图,然后将电路图转化为光绘文件,用于制作光刻掩膜。接下来,在覆铜板上涂覆一层光刻胶,通过光刻掩膜对光刻胶进行曝光,使曝光部分的光刻胶发生化学变化,再通过显影工艺去除未曝光的光刻胶,从而在覆铜板上形成所需的导电线路图案。 之后,通过蚀刻工艺将未被光刻胶保护的铜箔去除,留下形成线路的铜箔,再进行钻孔、电镀等工艺,在板子上形成用于安装电子元件的过孔和金属化孔,并在表面涂覆一层阻焊剂和丝印层,以保护线路和标识元件位置。最后,经过一系列的检测和测试,确保 PCB 的质量和性能符合要求。 PCB 在不同领域的应用 PCB 的应用范围极其广泛,几乎涵盖了所有的电子领域。在消费电子领域,如手机、平板电脑、智能手表等,PCB 扮演着至关重要的角色,它不仅要满足设备小型化、轻薄化的要求,还要具备高速信号传输和良好的散热性能。例如,智能手机中的 PCB 集成了各种芯片、传感器、摄像头等元件,实现了通信、拍照、娱乐等多种功能。 在计算机领域,从个人电脑到服务器,PCB 都是核心部件之一。随着计算机性能的不断提升,对 PCB 的要求也越来越高,需要具备更高的布线密度、更快的信号传输速度和更好的电磁兼容性。服务器中的 PCB 更是要承受长时间的高负荷运行,对稳定性和可靠性提出了极高的要求。 在汽车电子领域,PCB 的应用也越来越广泛,从发动机控制系统、安全气囊系统到车载娱乐系统,都离不开 PCB 的支持。汽车电子对 PCB 的可靠性和耐环境性要求非常严格,需要能够在高温、高湿、震动等恶劣环境下稳定工作。 此外,在航空航天、医疗设备、工业自动化等领域,PCB 也发挥着不可或缺的作用,为这些领域的技术创新和发展提供了坚实的基础。 PCB 行业的发展趋势 随着科技的不断进步,电子设备正朝着小型化、智能化、高性能化的方向发展,这也对 PCB 行业提出了新的挑战和机遇。未来,PCB 将不断向高密度、多层化、高速化、轻薄化的方向发展,以满足电子设备日益增长的需求。 同时,环保要求也将成为 PCB 行业发展的重要驱动力。传统的 PCB 制造过程中会产生一些对环境有害的物质,如重金属、化学溶剂等。为了实现可持续发展,PCB 行业将不断研发和应用环保型的材料和工艺,减少对环境的影响。 另外,随着物联网、人工智能、5G 等新兴技术的快速发展,PCB 作为这些技术的基础支撑,也将迎来更广阔的市场空间。例如,5G 通信设备需要大量高性能的 PCB 来支持高速信号的传输和处理,物联网设备的广泛应用也将带动对小型化、低功耗 PCB 的需求。 总之,PCB 作为电子世界的基石,在现代科技的发展中扮演着举足轻重的角色。它的不断进步和创新,为我们带来了更加便捷、高效、智能的电子设备,也推动着整个电子行业的持续发展。让我们期待 PCB 在未来能够创造更多的奇迹,为我们的生活带来更多的惊喜。
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    2024-8-9 17:03
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    PCB信号完整性分析的基础知识绝非基础。信号完整性仿真工具非常适合在原理图和布局设计过程中计算不同网中的信号行为,但您仍需要采取一些措施来解释结果。尽管某些信号完整性和电磁仿真工具非常先进,但它们根本无法与从测量结果中获得的信息相提并论。无论使用哪种方法检查电路板中的信号完整性(两种方法均应使用),您都可以采取一些重要步骤来分析信号行为并找出电路板中的问题。 信号完整性分析入门 信号完整性分析从预布局阶段的仿真开始。构建布局后,您可以使用一些重要的布局后仿真来分析电路板中的几何构形信号完整性。某些时候,您需要将信号完整性仿真结果与实际测量结果进行比较,因此请随身携带结果以便操作。 布局前分析 这部分实际上是关于电路设计、元件选择以及检查信号如何在两个元件上的I/O之间传输。三项重要的分析可以告诉您有关电路板行为的大量信息。 瞬态行为。 两个缓冲器之间连接中的瞬态响应也可以使用瞬态分析在时域中建模,或者您可以通过零极点分析确定瞬态行为。这将显示由于振铃以及接近预期信号电平而导致的过冲/下冲。尽管SPICE子电路可用于对I/O缓冲进行建模,但这些集成电路仿真的最精确版本涉及IBIS模型。 S参数和传递函数。 电路板中的某些功能块可建模为多端口网络,这表示其线性行为可用特定频率下的S参数来描述。您可以根据时域中的反射系数来确定S参数,在传输线中,该系数涉及由负载电容给定的输入阻抗。您可以从S参数计算网络的传递函数,反之亦然。参阅绝佳指南,了解涉及的所有数学知识。 脉冲响应。 该仿真涉及两个目标:限定S参数模型/传递函数在已定义带宽中的因果关系,以及检查已定义上升时间的脉冲响应行为。通过脉冲响应,您还可以提取互连设计中的色散和传播误差。布局PCB之前,在理想情况下,这可以验证给定输入/输出缓冲对的预期通道模型。 眼图。 缓冲模型和互连设计可用于仿真眼图。眼图是通道合规性的重要组成部分,因为它将显示伪随机比特序列下的预期信号电平、过冲、码间干扰(ISI)、抖动和预期比特误码率。 2端口网络中S参数与传递函数之间的关系。 在更复杂的通道中,上面的一组布局前分析可以帮助您限定过孔过渡计划等方面, 只要在创建设计之前了解每个元素的结构,您就可以 布局后分析 这部分实际上是要研究电路板中的寄生效应如何影响信号完整性。由于寄生信号完整性效应是电路板几何形状的函数,因此您需要检查以下与几何形状相关的信号完整性问题: 串扰。 串扰是许多设计师的心病,它源于电感和电容耦合。如果您正在检查串扰对受干扰和干扰源迹线的影响,则只有当二者相邻时才会发生电容耦合。感应串扰不受范围限制,电路板上的所有迹线均可通过磁场相互耦合。 输电线路行为 。虽然您可以在预布局阶段使用传输线模型检查信号迹线,但最好直接从布局中执行此操作。如果线路不受阻抗控制,则您需要检查线路上的反射(如有)是否会降低接收器处的信号电平并导致数字信号出现阶梯响应。对于模拟信号,这可能会更加棘手,因为您要寻找线路上的干扰和驻波形成。不过,正确的信号完整性仿真器可将入射波和反射波分开,支持您单独检查每个入射波和反射波的行为。然后,您可以确定反射电平,并查看信号电平是否符合您的信号要求。 在布局前检查的所有内容 !这里的重点是检查寄生效应、纤维编织等是否不会显著改变电路板中信号的行为。如果多条迹线出现故障,则需要修改布局。首先要开始的是堆叠和跟踪几何图形。 信号完整性分析工具 上述几点可能就好像您需要一个复杂的仿真器程序来构建和运行这些信号完整性分析工具一样。需要的具体工具取决于您想要仿真和评估的内容。在EDA工具中,一些仿真只需使用IBIS之类的工具即可完成,而使用多个网络的更复杂的仿真可能需要3D场解算器或类似的2D解算器工具。 无阻抗规格的单端总线 在没有终端的较慢单端总线中,可以观察到一些瞬态行为(振铃),这可能是由于互连结构(其电容和电感)造成的。当迹线短路时,可以在SPI中观察到这一点。在这些总线中,只要在原理图中应用传输线模型并定义引脚规范(SPICE子电路或IBIS模型),即可观察振铃预布局。 原理图中的无损传输线模型示例。 如果单端总线实际布线,您可以使用EDA工具中的信号完整性分析器运行布局后仿真。这些分析仪可使用适用于相关引脚/网络的逻辑系列分配或IBIS模型以仿真: 串扰波形,并识别强耦合区域反射波形其他信号行为指标(上升/下降时间、过冲/下冲等)计算沿轨道长度的平均阻抗 在没有阻抗规格的单端总线中,如果总线变长,则可在驱动器端观察到反射,或者由于总线上的电容和电感而产生振铃。如果振铃产生过大的过冲,则降低迹线电感和增加阻尼是降低振铃幅度的两个主要路径。另一种方法是通过添加串联电阻来增加阻尼,将低阻抗缓冲输出连接到较长的非匹配传输线即可实现。 阻抗受控总线 在单端和差分阻抗受控总线中,终端阻抗可能位于芯片上,因此布局后基于逻辑系列的仿真并不有效,因为它无法正确描述总线的阻抗。串扰仍可仿真,因为您仅将两个互连之间的耦合视为上升时间的函数,并且即使您只分配一个逻辑系列,串扰幅度也将相应地与上升时间成反比。 对于反射和阻抗冲突的布局后仿真,在这种情况下,仿真至少应使用IBIS模型来定义缓冲行为,而不是依赖于逻辑系列描述。只要缓冲描述已知且可用,您就可以应用以建模PCB编辑器中的元件行为。PCB编辑器中适用于串扰和反射波形的标准信号完整性工具可帮助在进入更高级的分析步骤之前对信号行为(上升/下降时间、过冲、串扰、一致阻抗和振铃)进行大量预先资格认证。 以布线网络中的反射和串扰数据为例。最高结果(反射)取决于特定的逻辑系列,除非应用经验证的IBIS模型,否则可能并不总是准确。底部结果(受干扰网络上的串扰)取决于电压变化率,并且与逻辑系列无关。 要仿真眼图、多网络串扰和沿网络长度的阻抗偏差等内容,您可以使用外部工具。场求解器是一种选择,其中许多工具具有不同的专业级别。除非您想仿真辐射发射、使用SI/PI进行更深入分析,或者在仿真网络中提取S参数,否则并不总是需要类似全波场求解器这样的元件。 来源 altium 作者 Zachariah Peterson
  • 热度 4
    2024-6-20 16:05
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    随着科技的进步不断更迭,电子设备的传输速度越来越快,时至今日对于高速传输带宽的要求也愈来愈高。印刷电路板(PCB,以下简称PCB) 在高速传输接口中扮演不可或缺的角色,其高频特性直接影响了整体传输效能。高频特性是指PCB在高频率下的电气性能,包括阻抗、插入损耗、回波损耗、群延迟等。这些参数会影响信号的传输速度、完整性和可靠性。 PCB潜在风险 你知道吗?如果PCB的高频特性不佳时,可能会导致以下问题: 信号传输速度变慢 信号衰减增加 信号反射增加 信号失真 这些问题都会影响电子设备的性能,甚至可能导致产品故障。因此,在PCB制造过程中进行高频特性量测,是确保产品质量和可靠性的重要手段。 PCB量测的重要性 佳泰实际验证过非常多的USB Type-C 线缆,透过长期的经验与实验数据,发现串扰项目有问题的线缆,因此串扰这个高频特性的验证是一个不可或缺的项目之一。 影响PCB高频特性的因子有哪些?告诉你量测的重要性! PCB的材料、结构和制程都会影响其高频特性。在复杂的交互作用下,即使是微小的偏差也会导致高频表现的巨大差异。如果没有事先进行高频特性量测,而直接投入生产,很可能会遇到高频表现不如预期的情况。 一旦PCB制造出现问题,后续的修正往往需要耗费大量时间和金钱。由于PCB高频特性受到多种因素影响,很难在一次修改后就达到预期的规格目标。因此,事先进行高频特性量测,及早发现潜在问题,就显得尤为重要。 PCB Delta L测试:带你掌握高频电路板的关键性能表现 PCB Delta L测试是一种针对高频电路板的关键性能评估方法。它测量的是电感值的变化,可以反映电路板在不同温度和频率下的稳定性。通过Delta L测试,可以提前发现PCB制造中的潜在问题,并预测电路板在实际应用中的长期性能。 DP-SS-401505DL : 40GHz Delta-L 4.0 量测探针套件
  • 热度 3
    2024-5-13 00:15
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    前言 几年前流行玩滑板,而且感觉很帅,就开始玩起了滑板这项运动。当时找了个暑假工的单位,离家比较近,但是又懒得走路去上班,于是就在某鱼上面,淘到了个210块钱的电动滑板,当时全新的得500多,二手而且用了没多久的才210块钱,在确认过功能完好无损,外观没有什么破损后,也是顺利的拿下这块电动滑板,每天滑滑板上班,别提有多帅。 这两年,感觉已经丧失了以前的那种活力,使用滑板的频率也变得很少,所以为了废物利用(滑板还可以正常用)今天给大家拆解一下电动滑板的重要组成部分----遥控器,因为大部分功能的实现都体现在遥控器上面,滑板只是在木板上加个轮子罢了。 而且 电动滑板的遥控器和市面上大多数,玩具车、无人机等,都大同小异,所以拆解遥控器,分析一下是如何实现功能,做工和成本的情况。 外观展示 1.整体做工比较符合几年前的产品,做的缝隙比较大,所以肯定是不防水的 2.可以看到整体的外观是比较符合人体工程学的,这样肯定是方便握持,而且握在手上不容易掉 3.遥控器的“油门”滚轮手感还是不错的,用了这么久也没有松松垮垮的感觉 拆解过程 (一)拆解这方面就很简单了,直接把能看到的3颗螺丝拧下,然后就可以直接拆开后盖了 可以看到,内部外壳的做工还是比较一般的,有很多毛刺,上下盖的连接是用螺丝柱 (二)拿出主板,主板的布局还是不错的,“油门”用连接线和主板连接,而且天线很长,应该是保证传输距离 (三)“油门”细节图,可以发现,大部分是由金属制成,连接杆四周有加固,观察板子,应该是和电位器的原理一样 (四)主板背面,是一大块电池,电池型号502030,容量200mAh 电池底下有白色的胶固定,固定的非常紧,而且好像有隔热的效果 PCB板&主要芯片 (一) 主控芯片 ---- GPM3248A 这颗芯片是电动车专用的控制芯片,但是网上的资料非常少,有可能是厂商定制的芯片 根据相似型号,以及部分资料,可以得到 引脚图 (可能不准确) 可以看到功能引脚非常多,所以芯片的性能应该也是蛮不错的 封装型号为QFP-48 (二) 2.4G信号控制芯片 ---- NRF24L01 NRF24L01是NORDIC公司生产的一款无线通信通信芯片,采用FSK 调制,集成NORDIC自家的Enhanced Short Burst协议。可以实现点对点或是1对6的无线通信。无线通信速度最高可达到2Mbps。 NRF24L01采用SPI通信,可以很方便的连接到MCU上面。 特点: 【1】2.4G全球开放的ISM频段,免许可证使用。 【2】最高工作速率2Mbps,高校的GFSK调制,抗干扰能力强。 【3】126个可选的频道,满足多点通信和调频通信的需要。 【4】内置CRC检错和点对多点的通信地址控制。 【5】可设置自动应答,确保数据可靠传输。 (三) LDO稳压器 ---- CL9193A28L5M CL9193是一款低压差稳压器,设计用于便携式和无线应用 要求高PSRR、低静态电流和出色的线路和负载瞬态响应。 (四) 锂电池保护 ---- DW01+8205A 经典的锂电保护方案,不但能防过充、过放,还能防短路,即过流保护功能 【 DW01 】 DW01是为 锂离子电池供电系统 而设计的专用芯片,用来防止锂离子电池因为过充 电、过放电和(或)过流造成损坏或寿命减少。超小型的封装和较少的外部元件需求,使DW01可以完美的集成 到有限的电池包空间中去。精确的过充电保护电压确保了安全并充足的充电。低功耗设计使芯片在电池工作及储存 期间静态功耗极低。 【 8205A 】 N 沟道增强型 MOS 场效应管 【1】SOT23-6封装 【2】支持大功率、大电流 (五) 锂电池充放电管理 ---- PW4054 PW4054 是可以通过外部电阻编程的恒流/恒压充电的充电管理电路。该器件内部包括功率晶体 管应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。PW4054H只需要极少的外围元器件,并且 符合 USB 总线技术规范,非常适合于便携式应用的领域。 【1】SOT-23-5封装 【2】仅需极少外围元器件 【3】电流可编程,电路及其简单 【4】耐用、可靠 PCB电路 【电路可能有些许误差,可能有误,欢迎指正】 (一) GPM3248A ,主控芯片,集成非常多功能,包括指示灯的控制、电动滑板的控制 (二) NRF24L01 ,2.4G信号控制芯片,负责收发信号 (三) CL9193A28L5M 稳压电路 (四) PW4054 ,充放电管理,负责锂电池的充放电,同时有保护功能 (五) DW01+8205A 锂电池保护 (六) LED指示灯 ,电量、开机、配对 (七) 速度调节、油门 (八) Micro-usb 充电、数据口 (九) 测试、烧录点 全家福 成本分析 (一) 基础元器件 ----电容、电阻、二极管,信号功率放大方面还用了贴片三极管,所以这方面算2元 (二) 按钮、开关 ----这些价格不是很贵,而且板子用的按钮也不算多,所以算1元 (三) GPM3248A ----这颗主控芯片,在市面上似乎没有公开售卖,但是从功能来看,应该不会很贵,算5元 (四) NRF24L01 ----这款芯片在批发看,是有翻新和全新两种,为了保证安全,这种信号芯片还是全新的好,2.5/个 (五) CL9193A28L5M ----LDO低压差稳压芯片,非常便宜,0.1/个 (六) PW4054 ----锂电池充放电管理芯片,很便宜也很常用的芯片,0.1/个 (七) DW01+8205A ----一般这两个元器件都是组合卖的,各0.05/个,所以两个0.1 (八) micro-usb ----很便宜的接口,现在的新产品也很少用mirco-usb了,0.06/个 (九) 油门 ----其实就是一个电位器,价格不是很贵,5/个 (十) 锂电池 ----电池502030,容量200mah,1/个 (十一) PCB&外壳 ----做工中规中矩,不够严丝合缝,感觉用料还是一般,所以一起算5元 硬件成本总计: 21.86 软件、人工、物流、电商成本总计: 10 硬件成本不是很多,可能主控芯片会贵一点,因为主控芯片是一颗电动车定制的芯片,其他芯片、元器件都是市面上很常用的方案,所以整体价格不会很贵。 由于滑板这种运动,目前还是比较少,而且买电动滑板用来出行也很少见,所以在电商成本可能会高一点 所以这个价格,大家觉得怎么样? 总计 : 31.86 改进、建议方案 (一)遥控器可以做成防水的,外壳用塑料,耐磨耐摔,但是内部最好有防水胶圈,下雨天万一进水,遥控器失灵可能会发生危险 (二)接口部分可以从micro-usb改成type-c这样更加方便充电 (三)建议加一个安全制动的功能,比如遥控器突然关机、失灵的情况下,滑板应该自带慢慢减速,目前实测遥控器突然关机,滑板是不会减速的。这种安全制动功能应该在代码层面就可以实现 总结 (一)这款遥控器和市面上玩具车,小无人机,无线键盘、鼠标的控制都差不多,所以无线控制原理都可以参考这款2.4G遥控器 (二)遥控器的主控芯片采用电动车专用的控制芯片,安全控制方面应该比别的MCU要好 (三)电动滑板只适合平时拿出来玩玩,或者逛一下公园,正常的出行还是不要用比较好,无论在安全,速度方面都没有电动车好
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