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印刷电路板设计知识架构

发布时间:2021-04-13 阅读数: 69

印刷电路板设计是电子产品设计中十分关键的一环,是电子产品的重要载体。一个好的印刷电路板不仅外观好看,还需要满足性价比高、电气性能好、稳定可靠性高、易于生产维护和认证的要求。那么,作为一名优秀的印刷电路板工程师,他应该具备以下知识架构:



1、至少熟悉一个行业主流的EDA工具。


印刷电路板设计软件丰富多种,目前市场上具体使用的有以下:CadenceAllegro,Mentor、EE、MentorPads、AlTIumDesigner、Protel等,其中CadenceAllegro的市场份额最高。


Allegro有很多优点,比如软件操作界面友好,响应速度块,操作效率高,二次开发功能丰富,规则管理器功能完善,高速设计专属功能强大等。它支持大型项目,不会因为设计规模的增加而大大降低响应速度,用Allegro做几万Pin的设计项目基本不会有太大的压力,所以对于通信行业、商业服务器、工业控制、军工等行业非常适用。


2、熟悉设备,阅读电路原理图,认知关键信号。


常用电子元件:电阻、电容、电感、变压器、二极管、三极管、场效应管、光耦合器、传感器、晶体振荡器、继电器、蜂鸣器、整流桥、滤波器、开关、保险丝等。


关键信号包含:电源、模拟信号、高速信号、钟表信号、差分信号、同步信号等。


3、熟悉几种常用板材,线路板厂的生产工艺及工艺。


常用板:纸板、半玻璃纤维板、玻璃纤维-4玻璃纤维板、铝基板等。


4、熟悉贴片插件的组装工艺及工艺。


关键认识表面安装技术(SMT)、穿孔安装技术(THT)等。


5、熟悉焊接试验


焊接性能测试基本用在零件、印刷电路板、焊料、助焊剂等的焊接性能进行定性和定量的评价。在电子产品的组装焊接技术中,焊接质量直接影响机械整体的质量。因此,为了提高焊接质量,不仅要严格控制技术参数,还要对印刷电路板和电子部件进行科学的焊接性能测试。


6、对SI/PI知识有一定的认识理解


随着集成电路输出开关速度的提高和印刷电路板密度的增加,信号完整性(SI)是成为高速数字印刷电路板设计中必不可少的问题之一。组件和印刷电路板的参数、组件在印刷电路板上的布局、高速信号的布线等因素都会导致信号完整性问题,导致系统工作不稳定甚至完全不工作。怎样在印刷电路板的设计过程中充分考虑信号完整性因素,采用有效的控制措施已经成为印刷电路板设计行业的热门话题。


随着电子系统高功耗、高密度、高速、大电流、低电压的发展,高速印刷电路板设计领域的电源完整性问题日益严重。


身为一个优秀的PCB设计工程师,当然需要对SI/PI知识有一定的认识,才能用来指导PCB设计的优化,电源通道的改进,去耦电容的优化等等。


7、深入了解设计产品PCB的EMC/EMI知识。


PCB的设计应综合考虑功能实现、成本、生产工艺、EMC、美观等因素。


伴随着电子设备的电子信号和处理器频率的不断提高,电子系统已经成为一种复杂的设备,包含多个部件和多个分系统。高密度和高速度会使系统辐射加剧,而低压和高灵敏度会降低系统的抗扰能力。所以电磁干扰(EMI)确实威胁到电子设备的安全性、可靠性和稳定性。当我们设计电子产品时,PCB板的设计对于解决EMI问题是最为关键的。


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