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确保PCB 设计成功,这八个步骤一个都不能少!

作者:  来源:  时间:2017/6/8 17:28:39

印刷电路板 (PCB) 是电子产品的躯体,最终产品的性能、寿命和可靠性依赖于其所构成的电气系统。如果设计得当,具有高质量电路的产品将具有较低的现场故障率和现场退货率。因此,产品的生产成本将更低,利润更高。为了按时生产高质量的 PCB 板,同时不增加设计时间且不产生代价高昂的返工,必须尽早在设计流程中发现设计和电路完整性问题。


  为了把产品快速可靠地推向市场,利用设计工具实现设计流程自动化就显得十分必要,但如何才能确保设计获得成功呢?为了最大程度地提高设计效率和产品质量,应当关注哪些细节?设计工具显然应该直观易用且足够强大,以便克服复杂的设计挑战,但还有哪些事项值得注意?本文列举了为确保 PCB 设计成功可采取的四个步骤。


  原理图输入对于生成设计的逻辑连接而言至关重要,其必须准确无误、简单易用且与布局集成为一体才能确保设计成功。


  简单地输入原理图并将其传送到布局还不够。为了创建符合预期的高质量设计,需要确保使用最佳元件,并且可以执行仿真分析,从而保证设计在交付制造时不会出问题。


  管理是设计流程的重要组成部分。为了快速选择最佳元件并将其放置在设计中,器件的简易创建和轻松管理就显得十分必要了。


  PADS 允许您在一个库中维护所有设计任务,并可实时更新该库,以便于使用并确保设计开发的精确性。您可以通过单个电子表格来访问所有元器件信息,而无需担心数据冗余、多个库或耗时费力的工具开销。


  当今的关键高速设计异常复杂,如果没有有效的手段来管理约束规则,则对走线、拓扑和信号延迟等方面的设计、约束和管理将会变得异常困难。为了在第一次迭代中就构建出成功的产品,必须在设计流程的早期设置约束规则,以便设计达到要求的目标。良好的约束规则管理可防止您使用价格高昂或无法采购到的元件,并且最终确保电路板符合性能和制造要求。


  近年来,PCB 布局设计的复杂度显着高于以前。为了制造更小型、更便携的电子装置,设计的密度不得不提高。此外,工作频率也被提高,这就要求设计人员评估以前可能遭到忽略的电气特性以确保设计可用。为了跟上日益复杂的步伐,设计人员必须具备更广泛的能力,以便定义高级规则集,创建独特的射频形状并实施校正结构来改善设计的总体性能。


  布局过程中,智能布局工具有助于创建高效的布置和布线策略。精密布置可减少设计后期的违规情况,让您能够能在少犯错误的情况下更快速地完成项目。


  虽然一般使用手动布线来达到真实的设计意图,但将交互式布线与自动布线进行有效的搭配使用有助于满足市场时限要求,并能提高设计质量。自动布线还能帮助应对棘手的任务,如差分对布线、网络调整、制造优化、微过孔和增层技术等。如果事先规划好布线策略,使用自动布线的效率将大为提高。


  另一个挑战是现代 PCB 要维护成千上万的网络,这可能会为在设计中的关键区域布线带来困难。避免这个问题的最佳办法是将网络线分成组,以便创建有效的布线策略。创建规划组后,便可标记并过滤网络组,以突出显示需要布线的关键网络。


  1、过流保护:是当电流过大时自动断电,防止电路与案件因超过额定电流而造成的损坏。


  2、过压保护:主要是防止过电压或静电放电对电子元器件的损坏,被广泛地应用于电话机、传真机及高速传输接口等各种电子系统产品,尤其是电子通讯设备,对于如何避免因为电压异常或静电放电而对电子备造成伤害损失尤为重要。


  3、过温保护:温度保护组件从商品化到现在,已经走过了一个甲子,目前过温保护组件广泛运用于对温度有特殊要求的场合,此类保护组件按照作动原理可分为化学药品作动型、低温合金作动型,其中化学药品作动型产品的主要特点是可以做低温型产品,但结构较为复杂,成本较高;低温合金型作动主要是一根直径较大的低温熔丝起导通作用,必须保证在通过额定电流产生的热量不会使熔丝熔化,此低温熔丝一般是通过调节锡、铜、银、铋、铟等成份的比例来调节其熔点。


  4、过温过流保护:近年来,随着应用的提升, 单纯的温度保护功能, 已不能满足日新月异电器、电机、马达及3C产品安全保护的需求,因此再研发出能因应因温度、电流及电压异常情况下同时监控并及时保护的组件, 而此样组件的兴起主要以锂离子电池及锂高分子电池为最大应用。


  5、过流过压:随着现代电子产品的复杂化,对于保护组件运用的要求也日益提高,如保护的全面性、有限的预留空间等,随着这些要求的提出,保护组件界掀起了一场组合封装的热 潮,如上面提到过流过温保护也算组合封装的一种,但过流过压保护组合封装产品目前大多数还处在研发阶段,还没有成熟的商业化产品面市。


  过流保护器件主要有一次性熔断器、自恢复熔断器、熔断电阻和断路器等,其中,最重要的是自恢复保险丝,以下是过流保护器件PTC自恢复保险丝选型要点:
  1、保持电流要略大于用户的正常工作电流。
  2、Vmax要大于或等于用户的最大工作电压。
  3、Imax要大于最大故障短路电流。


  随着科学技术的发展,电力/电子产品日益多样化、复杂化,所应用的电路保护元件己非昔日的简单的玻璃管保险丝,通常保护器件有压敏电阻、TVS、气体放电管等。己经发展成为一个门类繁多的新兴电子元件领域。

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