如何设计不规则PCB电路板？

时间： 2024-02-09 来源：中科达官网

如今，PCB的尺寸正在缩小，电路板的功能越来越大，随着时钟速度的提高，设计变得越来越复杂。让我们看看如何处理更复杂的电路板。

简单的PCB电路板形状可以很容易地创建在大多数Layout工具。然而，当电路板的形状需要适应高度限制的复杂外壳时，PCB设计师并不容易。因为这些工具的功能与机械CAD系统不同。复杂的电路板主要用于防爆外壳，因此受到许多机械的限制。

在EDA工具中重建这一信息可能需要很长时间，而且没有效果。因为机械工程师可能已经创建了PCB设计师所需的外壳电路板形状的安装孔位置和高度限制。

由于电路板中的弧度和半径，即使电路板的形状不复杂，重建时间也可能比预期的长。

然而，从今天的消费电子产品，你会惊讶地发现，许多项目正试图将所有功能添加到一个小设备中，这并不总是矩形的。你首先想到的是智能手机和平板电脑，但有许多类似的例子。

如果您返回租赁汽车，您可以看到服务员使用手持扫描仪读取汽车信息并与办公室进行无线通信。该设备还将用于即时收据打印的热打印机连接起来。事实上，所有这些设备都使用刚性/灵活的电路板，传统的PCB电路板与灵活的印刷电路连接，以便它们可以折叠成小的空间。

如何将已定义的机械工程标准引入PCB设计工具？

在机械图纸中重复使用这些数据可以消除重复工作。

我们可以使用DXFIDF或ProStep格式将所有信息导入PCBLayout软件，以解决这一问题。这不仅节省了大量的时间，而且消除了可能的人为错误。

DXF是机械与PCB设计域之间最广泛使用的格式之一。于20世纪80年代初开发，该格式主要用于QR数据交换。

大多数PCB工具供应商支持这种格式，并且确实简化了数据交换。 DXF引入/引导需要额外的功能来控制在开关过程中使用的层的不同实体和单元。

几年前，三维功能开始出现在PCB工具中，需要在机械和PCB工具之间传输三维数据。 因此，MentorGraphics开发了IDF格式，其次是在PCB和机械工具之间传输电路板和组件信息。

虽然DXF格式包括电路板的尺寸和厚度，但IDF格式中使用组件的X和Y位置组件的数量和组件的Z轴高度。这种格式极大地改善了PCB在三维视图中的作用。 IDF文件也可以包括在禁止区域的其他信息中，例如电路板顶部和底部。

该系统需要以类似于DXF参数的方式控制IDF文件中包含的内容。如果某些组件没有高度信息，则在创建过程中可以添加缺失的信息。

IDF界面的另一个优点是，任何一方都可以将组件移动到新的位置或改变电路板的形状，并创建不同的IDF文件。

该方法的缺点是在某些情况下，由于文件的尺寸可能需要很长时间，因此需要对电路板和部件进行重新引入以更改整个文件。

此外，很难通过新的IDF文件来决定哪些变化，尤其是在更大的电路板上。 IDF用户最终可以创建自定义足部以确定这些变化。

为了更好地传输三维数据，设计人员正在寻找一种改进的格式。格式可以传输电路板的大小和组件的布局，但更重要的是，组件不再是一个简单的形状，只有高度值。

STEP组件模型以三维形式对组件进行了详细而复杂的说明。电路板和部件信息可以在PCB和机械之间传输。然而，仍然没有机制来跟踪变化。

为了改进步骤文件的交换，引入了ProStep格式。这种格式可以与IDF和步骤相同的数据移动，并且有很大的改进-它可以跟踪和改变。它还可以在主题的原始系统中工作，并在设置基准后对任何变化进行审查。

除了检查变化之外，PCB和机械工程师还可以批准修改电路板形状的所有或单个组件。他们还可以提出不同的电路板尺寸或组件位置建议。在ECAD和机械集团之间建立了一个以前从未出现过的ECO（项目更改订单）。

目前，大多数ECAD和机械CAD系统支持使用专业格式进行导入导出相互识别。从而节省了大量的时间，减少了复杂的机电设计的成本。更重要的是，工程师可以创建一个复杂的电路板形状，并通过电子传输它，以避免任何人误解电路板的大小。从而实现节省时间的目标。

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2023-12-21 - 设计经验

Silicon Labs（芯科科技）整合原模可以使嵌入式系统包装的创新解决方案

嵌入式系统设计者通过采购裸晶圆形式的集成电路（如微控制器）已受益多年。裸晶圆尺寸远小于封装后的集成电路，使用裸晶圆可显著减小电子电路的尺寸。由于电路设计中晶圆的集成，助听器、手机和RFID卡等高容量产品变得更加舒适、便携和轻薄。直到最近，低容量产品尚未享受到同样的创新，因为以合理价格采购低量裸晶圆一直很困难。在嵌入式设计中使用裸晶圆的好处是显著的。IC产品以裸晶圆形式提供，为开发者提供了小尺寸设计的便利选项，使他们能够优化产品设计以适应有限的空间，并实施创新的专有封装解决方案。然而，处理裸晶圆并不像购买传统四引脚封装的集成电路并将其焊接在印制电路板（PCB）上那样简单。因此，一个裸晶圆销售行业已经出现，以简化裸晶圆的处理和利用。例如，当嵌入式设计者采购包含数千个晶圆的晶圆片时，晶圆被切割并放置在引线框架或基板上，该框架或基板将每个晶圆与其他组件（包括其他裸晶圆）在嵌入式系统中互连。结果电路非常小，可以放置在模块或封装中，直接用于系统或然后放置在PCB上。从半导体供应商那里购买裸晶圆很少是一个简单直接的过程。高容量半导体供应商已经精通以非常高效的制造流程和供应链生产大量封装集成电路的艺术。然而，以小批量运输晶圆是非标准流程，可能会中断制造周期。由于产品设计师最近对产品小型化和开发创新机电包装的需求，半导体供应商开始向市场潜力开放，以运输完全测试的晶圆。现在可以购买晶圆形式的晶圆（见图1），一个200毫米的晶圆通常包含数千个晶圆。例如，Silicon Labs最近推出了一项针对8位和32位微控制器产品的微控制器晶圆销售计划，该计划为客户提供了仅一个晶圆的最小订购量（MOQ）的灵活性。该晶圆销售计划还提供了一种独特的混合信号测试方法，在探针处使完全测试的晶圆以晶圆形式出售。晶圆经过与封装MCU产品相同的严格测试，客户可以选择要求对未封装的晶圆进行工厂编程。使用裸晶圆而不是封装IC的系统设计还有其他一些好处。因为电子电路包含在更小的空间内，芯片之间的互连长度缩短，这反过来又减少了电容和电感的影响，从而最小化了切换延迟。电噪声也得到最小化，如果系统中存在射频信号，这尤其有益。对于基于传感器的产品，晶圆利用特别有效。微控制器通常包括一个集成的片上温度传感器，该传感器利用双极结晶体管的已知特性来执行准确的温度测量。这种集成的传感技术对于实现温度补偿效应很有用，例如，实现温度补偿实时时钟。当晶圆周围有集成电路封装时，系统会引入额外的热阻。当晶圆上没有封装时，可以实现更精确的温度测量。已经出现了一些技术来适应嵌入式系统中裸晶圆的集成。多芯片模块（MCM）在许多产品实现中变得相当流行。这一主题的变体还包括多芯片封装（MCP）和系统封装（SIP）。许多组装厂供应商可以接受晶圆，将其切割并放置在这些封装类型中。通常会开发定制的封装，采用机电方法优化系统的电气和机械特性，以提供小型化解决方案。这一方法的典型终端产品示例是先进的助听器，它需要一个非常高效的空间设计和高水平的电路集成。如果这种方法将为终端产品带来可衡量的好处，例如缩小外形尺寸、减轻重量并使产品对消费者更具人体工程学吸引力，则产品设计师应考虑使用晶圆。还应仔细考虑制造技术。目前与晶圆实现一起使用的有几种常见技术。例如，板载芯片技术使晶圆能够安装在基板上，并使用传统的焊接技术进行电气连接。晶圆有时被封装以在制造过程中保护脆弱的硅。倒装芯片技术更优雅，但需要对晶圆进行一些额外的处理步骤，在晶圆下方添加焊球。结果实现可以更小、更坚固，但制造成本也更高。晶圆还必须谨慎采购。在确定合适的晶圆产品后，不能简单地假设它可以以晶圆形式采购。有必要与半导体供应商联系，了解产品以晶圆形式提供的可用性。如果预期产品产量不是很高（例如，在数万个单位），大多数供应商不会提供晶圆，或者如果他们提供，晶圆价格将过高。在采购裸晶圆之前，开发者应确定在系统中有效运行的IC，并保证以晶圆形式提供。还应该确保晶圆经过与封装产品相同的测试水平。将需要找到一个能够处理裸晶圆并提供额外服务（如后研磨（减薄晶圆以降低芯片高度，这对于用于智能卡的超薄芯片很有用）的组装厂）。对于嵌入式开发者来说，好消息是所有适当的晶圆处理技术、晶圆形式的IC产品和服务现在变得越来越普遍和负担得起。完全测试的晶圆形式晶圆的可用性正在推动创新、小型机电设备的开发，这些设备可能无法使用传统的封装半导体产品实现。有关Silicon Labs微控制器晶圆销售计划的更多信息，请访问[www.silabs.com/mcu-die-sales](http://www.silabs.com/mcu-die-sales)。

SILICON LABS - MCUS,微处理器,微控制器,MICROCONTROLLERS,工业电子,消费电子,汽车电子,通信设备

2016年07月28日 - 应用及方案代理服务技术支持采购服务

集成原始模具可以为嵌入式系统提供创新的封装解决方案

嵌入式系统设计者通过采购裸晶圆形式的集成电路（如微控制器）已受益多年。裸晶圆尺寸远小于封装后的集成电路，使用裸晶圆可显著减小电子电路的尺寸。高体积产品如助听器、手机和RFID卡因电路设计中晶圆的集成而变得更加舒适、便携和轻薄。直到最近，低体积产品尚未享受到同样的创新，因为以合理价格采购低量裸晶圆一直很困难。在嵌入式设计中使用裸晶圆的好处是显著的。IC产品以裸晶圆形式提供，为开发者提供了方便的小尺寸设计选项，使他们能够优化产品设计以适应有限的空间，并实施创新的专有封装解决方案。然而，处理裸晶圆并不像购买传统四引脚封装的集成电路并将其焊接在印制电路板（PCB）上那样简单。因此，一个裸晶圆销售行业已经出现，以简化裸晶圆的处理和利用。例如，当嵌入式设计者采购包含数千个晶圆的晶圆时，晶圆被切割并放置在引线框架或基板上，该框架或基板将每个晶圆与其他组件（包括其他裸晶圆）在嵌入式系统中互连。 resulting circuit is very small and may be placed in a module or a package that is used directly in a system or is then placed on a PCB. 购买半导体供应商的裸晶圆通常不是一个简单直接的过程。高体积半导体供应商已经精通以非常高效的制造流程和供应链生产大量封装集成电路的艺术。然而，以小批量运输晶圆是非标准流程，可能会中断制造周期。由于产品设计师最近对产品小型化和开发创新机电包装的需求，半导体供应商正在向市场潜力开放，以运输完全测试的晶圆。现在可以以晶圆形式购买晶圆（见图1），一个200毫米的晶圆通常包含几千个晶圆。例如，Silicon Labs最近推出了一项针对8位和32位微控制器产品的微控制器晶圆销售计划，该计划为客户提供了最小订购量（MOQ）仅为一个晶圆的灵活性。该晶圆销售计划还提供了一种独特的混合信号测试方法，在探针处使完全测试的晶圆以晶圆形式出售。晶圆经过与封装MCU产品相同的严格测试，客户可以选择要求对未封装的晶圆进行工厂编程。使用裸晶圆而不是封装IC的系统设计还有其他一些好处。由于电子电路包含在更小的空间中，芯片之间的互连长度缩短，这反过来又减少了电容和电感的影响，从而最小化了切换延迟。电噪声也得到最小化，这对于系统中存在射频信号特别有益。裸晶圆利用对于基于传感器的产品尤其有效。微控制器通常包括一个集成的片上温度传感器，该传感器利用双极结晶体管的已知特性来执行准确的温度测量。这种集成的传感技术对于实现温度补偿效果很有用，例如，实现温度补偿实时时钟。当晶圆周围有集成电路封装时，系统会引入额外的热阻。当晶圆上没有封装时，可以实现更精确的温度测量。已经出现了一些技术来适应嵌入式系统中裸晶圆的集成。多芯片模块（MCM）在许多产品实现中变得相当流行。这一主题的变体还包括多芯片封装（MCP）和系统封装（SIP）。许多组装厂供应商可以接受晶圆，将其切割并放置在这些封装类型中。通常还会开发定制封装，采用机电方法优化系统的电气和机械特性，以提供小型化解决方案。这一方法的典型终端产品示例是先进的助听器，它需要非常高效的设计和高水平的电路集成。如果这种方法将为终端产品带来实际的好处，例如缩小外形尺寸、减轻重量并使产品对消费者更具人体工程学吸引力，则产品设计师应考虑使用晶圆。还应仔细考虑制造技术。目前与晶圆实现一起使用有一些常见技术。例如，芯片上板技术使晶圆能够安装在基板上，并使用传统的焊接技术进行电气连接。有时将晶圆封装起来以在制造过程中保护脆弱的硅。倒装芯片技术更优雅，但需要对晶圆进行一些额外的处理步骤，在晶圆下方添加焊球。 resulting implementation can be smaller and more robust but also more expensive to manufacture. 晶圆还必须谨慎采购。在确定合适的晶圆产品后，不能简单地假设它可以以晶圆形式采购。有必要与半导体供应商联系，了解产品以晶圆形式提供的可用性。如果预期产品数量不是很高（例如，在数万个单位），大多数供应商不会提供晶圆，或者如果他们提供，晶圆价格将过高。在采购裸晶圆之前，开发者应确定在系统中有效运行的IC，并保证以晶圆形式提供。还必须确保晶圆经过与封装产品相同的测试水平。将需要找到一个能够处理裸晶圆并提供额外服务（如后研磨（减薄晶圆以降低芯片高度，这对于用于智能卡的超薄芯片很有用）的组装厂）。对于嵌入式开发者来说，好消息是所有适当的晶圆处理技术、晶圆形式的IC产品和服务现在变得越来越普遍且价格合理。完全测试的晶圆形式晶圆的可用性正在推动创新、小型机电设备的开发，这些设备可能无法使用传统的封装半导体产品实现。有关Silicon Labs微控制器晶圆销售计划的更多信息，请访问[www.silabs.com/mcu-die-sales](http://www.silabs.com/mcu-die-sales)。

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2016/12/10 - 技术文档代理服务技术支持采购服务

PCB快速打样、PCB Layout设计，SMT贴片加工，钢网定制一站式服务厂商——捷多邦

深圳捷多邦科技有限公司（JDB）是一家提供全球PCB快捷打样服务、中小批量电路板生产制造企业，致力于成为全球一流的线路板打样品牌服务商。主要经营业务为PCB打样、PCB Layout、SMT贴片、钢网定制等，日出货PCB样板2500款以上。

2019-04-25 - 品牌简介

【经验】串扰问题产生的原因及解决办法、串扰仿真与测试

普通消费类电子产品的PCB电路板都至少都是四层，六层甚至以上。当两个不同的高速信号传播路径太靠近，他们彼此的电磁场就会互相影响，发生串扰。当然，串扰产生的实际原因要复杂得多，为了能更好的解决串扰问题，本文介绍了串扰产生机理、解决办法，还介绍了是德科技的PathWave ADS仿真软件仿真PCB串扰，结合是德科技的网络分析仪和PLTS软件进行串扰测试。

2019-10-30 - 设计经验

电路板，线路板孔的分类

在电子器件迅猛发展的时期里电路板是其基本，由于全部电力工程元器件全是借助pcb线路板来传送开关电源和数据信号的。电路板板应用领域也大幅普遍如：通讯业，消费电子产品，诊疗和军用等层面。下边同样让来自同创鑫的我带大伙儿了解一下线路板板一个制做小流程，那便是打孔。这一孔并不是单一的孔它分成多种多样，不一样的孔拥有不一样的功效,下边我们一起了解下。

2024-07-25 - 技术探讨