PCB設(shè)計中電子硬件的關(guān)鍵區(qū)域分析
印刷電路板,無論是組件，電路板材料，其設(shè)計還是制造方式，該電路板的可靠性僅是其最弱點。為了延長PCB的使用壽命，尋找并改善可能導致電路板故障的區(qū)域是很有意義的。在設(shè)計時，應(yīng)考慮以下一些想法，以對電子硬件進行關(guān)鍵區(qū)域分析。
PCB組件：電子硬件的第一個關(guān)鍵領(lǐng)域分析
在PCB設(shè)計期間要分析的第一個硬件領(lǐng)域是將在板上使用的組件。盡管在設(shè)計過程中的任何時候都可以進行組件分析，但在開始之前先了解將要使用的組件的狀態(tài)。這樣，您不必在以后進行重新設(shè)計即可更換已發(fā)現(xiàn)有問題的任何零件。
顯然，您無法在設(shè)計過程中檢查實際的物理組件，但是可以根據(jù)可用的數(shù)據(jù)對它們進行分析。該風險評估將為您提供確定零件是否有任何潛在漏洞所需的信息。這是您應(yīng)該考慮的一些領(lǐng)域：
性能：確定零件是否可以為您的應(yīng)用提供所需的性能。在某些情況下，如果更昂貴的選擇本來是更好的選擇，則基于較低的成本選擇零件可能會導致電路板故障。
成本：另一方面，也不要害怕尋找成本更低的解決方案。盡管付出太多可能不會導致硬件故障，但是不必要的成本卻可以像硬件故障一樣有效地進行項目建設(shè)。
合規(guī)性：您選擇的零件是否符合法規(guī)要求？例如，確保在歐盟出售的產(chǎn)品中使用符合RoHS要求的零件。
ESD：某些組件遭受靜電放電的風險更大，因此您需要知道哪些組件屬于此類別。您將要確保正確處理您的電路板及其組件，以減輕所有敏感組件的ESD暴露。
假冒產(chǎn)品：為避免最終在組裝電路板時使用不合格甚至是假冒零件的問題，請務(wù)必與知名且信譽良好的合同制造商合作。
狀態(tài)：確保為設(shè)計指定的零件可用，并且未以OBS（作廢）或NRND（對于新設(shè)計不建議）的狀態(tài)列出。
基于這些考慮因素開始分析組件后，可以幫助減輕組裝電路板上可能出現(xiàn)的組件故障。下一步是分析設(shè)計中潛在的電路故障。
布局電路板之前的電路分析
電路仿真已成為PCB設(shè)計過程中的標準部分，但即使如此，它仍應(yīng)被視為電子硬件設(shè)計總體關(guān)鍵區(qū)域分析的一部分。電路仿真不僅有助于減少您必須做的原型構(gòu)建數(shù)量，而且可以識別進行基準測試無法發(fā)現(xiàn)的潛在電路問題。
電路分析是使用工具完成的，通常是在原理圖捕獲程序中完成的。重要的是要確保原理圖符號中包含適當?shù)?/span>模型以進行此分析。通常，您可以自己構(gòu)建這些模型，也可以從組件制造商處導入它們。
您不僅可以模擬正在設(shè)計的電路板上的電路，而且可以通過導入其他系統(tǒng)板來模擬整個系統(tǒng)中的電路路徑。這將為您提供整個系統(tǒng)的完整分析。
PCB布局與分析
電路仿真完成并捕獲原理圖后，您將專注于電路板的物理布局。為了驗證硬件設(shè)計的準確性，這里需要分析許多不同的領(lǐng)域：
計算器：PCB設(shè)計工具通常具有各種阻抗計算器和板疊生成器，可讓您根據(jù)需要正確配置板層。較常見的硬件故障之一是由于錯誤的板層配置而導致的過度電磁干擾。
設(shè)計規(guī)則：另一個常見的問題是由于組件和板上金屬之間的間距不正確而導致的制造錯誤。通過在開始之前花時間根據(jù)制造商的制造設(shè)計（DFM）規(guī)則設(shè)置設(shè)計規(guī)則，您將避免很多制造麻煩。
3D檢查：具有3D功能的PCB設(shè)計工具將使您能夠查看和檢查組件之間以及設(shè)計中其他機械硬件的位置。該分析將使您避免由于零件放置不正確而導致的大量硬件故障。即使在板上的放置看起來正確，硬件也可能仍然會出現(xiàn)故障，這僅僅是因為設(shè)計中沒有足夠的空間供人手插入連接器。
完整性工具：這些設(shè)計功能使您可以驗證電路板將按照您的設(shè)計進行操作。信號和電源完整性工具會告訴您線路是否太長，太短，或者電路板的某個區(qū)域中沒有正確的電源覆蓋范圍。
這些工具和功能將為您提供很多幫助，重要的是要使用它們。
使用設(shè)計工具進行PCB硬件分析
從組件開始，遍歷正在使用的組件列表，并清理物料清單（BOM）。更先進的PCB設(shè)計繪圖軟件還提供在線零件搜索功能，可為您提供有關(guān)所使用零件的完整數(shù)據(jù)。在某些情況下，這些系統(tǒng)將允許您直接從供應(yīng)商零件列表中選擇一個組件，并將其放置在原理圖上，因為它將符號，封裝，STEP模型信息下載到數(shù)據(jù)庫中。
豐樂壹博在完成設(shè)計之前，請使用設(shè)計系統(tǒng)中的電路仿真工具對電路進行微調(diào)。通過在設(shè)計過程中驗證電路，為您節(jié)省很多原型成本，并減少發(fā)生現(xiàn)場故障的可能性。以相同的方式，在設(shè)計系統(tǒng)中使用不同的計算器以及信號和電源完整性工具，以在使用布局時驗證其布局。
豐樂壹博專業(yè)PCB設(shè)計、PCB Layout、PCBA一站式生產(chǎn)。
PCB組件：電子硬件的第一個關(guān)鍵領(lǐng)域分析
在PCB設(shè)計期間要分析的第一個硬件領(lǐng)域是將在板上使用的組件。盡管在設(shè)計過程中的任何時候都可以進行組件分析，但在開始之前先了解將要使用的組件的狀態(tài)。這樣，您不必在以后進行重新設(shè)計即可更換已發(fā)現(xiàn)有問題的任何零件。
顯然，您無法在設(shè)計過程中檢查實際的物理組件，但是可以根據(jù)可用的數(shù)據(jù)對它們進行分析。該風險評估將為您提供確定零件是否有任何潛在漏洞所需的信息。這是您應(yīng)該考慮的一些領(lǐng)域：
性能：確定零件是否可以為您的應(yīng)用提供所需的性能。在某些情況下，如果更昂貴的選擇本來是更好的選擇，則基于較低的成本選擇零件可能會導致電路板故障。
成本：另一方面，也不要害怕尋找成本更低的解決方案。盡管付出太多可能不會導致硬件故障，但是不必要的成本卻可以像硬件故障一樣有效地進行項目建設(shè)。
合規(guī)性：您選擇的零件是否符合法規(guī)要求？例如，確保在歐盟出售的產(chǎn)品中使用符合RoHS要求的零件。
ESD：某些組件遭受靜電放電的風險更大，因此您需要知道哪些組件屬于此類別。您將要確保正確處理您的電路板及其組件，以減輕所有敏感組件的ESD暴露。
假冒產(chǎn)品：為避免最終在組裝電路板時使用不合格甚至是假冒零件的問題，請務(wù)必與知名且信譽良好的合同制造商合作。
狀態(tài)：確保為設(shè)計指定的零件可用，并且未以OBS（作廢）或NRND（對于新設(shè)計不建議）的狀態(tài)列出。
基于這些考慮因素開始分析組件后，可以幫助減輕組裝電路板上可能出現(xiàn)的組件故障。下一步是分析設(shè)計中潛在的電路故障。
布局電路板之前的電路分析
電路仿真已成為PCB設(shè)計過程中的標準部分，但即使如此，它仍應(yīng)被視為電子硬件設(shè)計總體關(guān)鍵區(qū)域分析的一部分。電路仿真不僅有助于減少您必須做的原型構(gòu)建數(shù)量，而且可以識別進行基準測試無法發(fā)現(xiàn)的潛在電路問題。
電路分析是使用工具完成的，通常是在原理圖捕獲程序中完成的。重要的是要確保原理圖符號中包含適當?shù)?/span>模型以進行此分析。通常，您可以自己構(gòu)建這些模型，也可以從組件制造商處導入它們。
您不僅可以模擬正在設(shè)計的電路板上的電路，而且可以通過導入其他系統(tǒng)板來模擬整個系統(tǒng)中的電路路徑。這將為您提供整個系統(tǒng)的完整分析。
PCB布局與分析
電路仿真完成并捕獲原理圖后，您將專注于電路板的物理布局。為了驗證硬件設(shè)計的準確性，這里需要分析許多不同的領(lǐng)域：
計算器：PCB設(shè)計工具通常具有各種阻抗計算器和板疊生成器，可讓您根據(jù)需要正確配置板層。較常見的硬件故障之一是由于錯誤的板層配置而導致的過度電磁干擾。
設(shè)計規(guī)則：另一個常見的問題是由于組件和板上金屬之間的間距不正確而導致的制造錯誤。通過在開始之前花時間根據(jù)制造商的制造設(shè)計（DFM）規(guī)則設(shè)置設(shè)計規(guī)則，您將避免很多制造麻煩。
3D檢查：具有3D功能的PCB設(shè)計工具將使您能夠查看和檢查組件之間以及設(shè)計中其他機械硬件的位置。該分析將使您避免由于零件放置不正確而導致的大量硬件故障。即使在板上的放置看起來正確，硬件也可能仍然會出現(xiàn)故障，這僅僅是因為設(shè)計中沒有足夠的空間供人手插入連接器。
完整性工具：這些設(shè)計功能使您可以驗證電路板將按照您的設(shè)計進行操作。信號和電源完整性工具會告訴您線路是否太長，太短，或者電路板的某個區(qū)域中沒有正確的電源覆蓋范圍。
這些工具和功能將為您提供很多幫助，重要的是要使用它們。
使用設(shè)計工具進行PCB硬件分析
從組件開始，遍歷正在使用的組件列表，并清理物料清單（BOM）。更先進的PCB設(shè)計繪圖軟件還提供在線零件搜索功能，可為您提供有關(guān)所使用零件的完整數(shù)據(jù)。在某些情況下，這些系統(tǒng)將允許您直接從供應(yīng)商零件列表中選擇一個組件，并將其放置在原理圖上，因為它將符號，封裝，STEP模型信息下載到數(shù)據(jù)庫中。
豐樂壹博在完成設(shè)計之前，請使用設(shè)計系統(tǒng)中的電路仿真工具對電路進行微調(diào)。通過在設(shè)計過程中驗證電路，為您節(jié)省很多原型成本，并減少發(fā)生現(xiàn)場故障的可能性。以相同的方式，在設(shè)計系統(tǒng)中使用不同的計算器以及信號和電源完整性工具，以在使用布局時驗證其布局。
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