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PCB阻焊层扩展 您应该使用什么阻焊层扩展值？ 1 min Blog 阻焊层可以封住PCB，并在表面层的铜上提供一层保护膜。阻焊层需要从表面层的着陆焊盘拉回，这样您可以有一个可供安装和焊接元件的表面。从顶层焊盘上移除阻焊层，应该会围绕焊盘边缘延伸一定距离，从而为您的元件创建NSMD或SMD焊盘。 应该将阻焊层扩展拉回多远，以防止装配缺陷并确保有足够的焊接区域？事实证明，随着越来越小的元件和更高密度的布局成为常态，阻焊层扩展会产生小的阻焊层碎片，这些碎片将留在表面层上。在某些时候，最小的可允许阻焊层碎片和所需的阻焊层扩展成为竞争性设计规则；您可能无法同时满足这两个规则。 平衡阻焊层扩展与碎片 周边焊盘尺寸与错位公差 这是应用正阻焊层扩展的主要原因，它会创建一个非阻焊层定义（NSMD）焊盘。这样做的理由与铜蚀刻过程有关；铜蚀刻是一种湿化学过程，具有比阻焊应用更高的精度。因此，为确保始终暴露整个焊盘区域，我们在焊盘周围应用了足够大的阻焊层扩展。 阻焊剂应用过程的精度较低，会造成错位问题，阻焊层与PCB布局中定义的位置不完全匹配。然而，如果阻焊层扩展足够大，它将补偿错位，焊盘仍然可以通过阻焊层完全可见。我见过的关于 阻焊层扩展的最小建议是在焊盘的所有侧面上增加3密耳，这将补偿大约2密耳的错位。 如果您的焊盘已经足够大，会怎么样？在该背景下，您可以证明使用较小的阻焊层扩展值是合理的。在这种情况下，如果您使用带有较大焊盘的较小扩展，仍然可以确保有足够大的暴露焊盘区域，即使存在一些错位问题。无论如何，您还必须考虑附近的焊盘/过孔之间是否需要设置焊接屏障。 最小焊料屏障尺寸 最小阻焊碎片尺寸将限制您可以应用于给定引线间距的阻焊层扩展开口。如果引线间距足够大，那么您始终可以应用较大的阻焊层扩展，而不必担心达到阻焊屏障限制。当引线间距变小时，或者当元件靠得很近时，您可能会违反最小阻焊碎片尺寸。在这种情况下，您需要决定是希望补偿错位还是确保始终存在一些阻焊屏障。在细间距元件方面，我更喜欢后者。 因为阻焊层网需要至少大约3密耳才能粘附到PCB基板表面，所以当焊盘间距为20密耳或更高时，您通常可以在焊盘周围适配最小的阻焊层扩展。如果您正在查看内部引线（例如BGA封装上的内部球），则应使用SMD焊盘并在焊盘和过孔之间放置小型屏障。 是否应该让制造厂决定？ 如果您只是设置综合的设计规则并应用0密耳或1密耳扩展以达到密度要求，则您的制造商可能会应用额外的扩展值。如果他们这样做，他们可能不会告诉您；您应该预料到晶圆厂可能会如此应用以克服阻焊层模板和表面层焊盘之间的错位。 我的首选是在大多数项目中将掩膜设为0密耳，原因有两个： 除非我处理的是非常高密度的布局，否则我们用于大多数元件的封装将具有足够大的焊盘，典型的错位量不会显着减少焊盘上的焊接面积。 我已经知道制造商会增加阻焊层的扩展，因为我与有限数量的制造商合作；我知道他们的制造过程，当他们向我发送 DFM报告时，我将有机会准确检查他们想要修改的内容。 第2点应该说明您应有一组首选制造/装配公司的原因，并且您应该了解他们的制造过程。我的公司有几个制造伙伴，我们专门用于中低批量的客户项目。我们知道他们的期望以及我们在初始DFM/DFA审查后可能收到的反馈。 如果您想真正将您的意图传达给制造商，请在您的制造图纸中明确说明您的意图。在 制造图纸中添加注释，说明制造商有权在一定范围内（可能是+/-3密耳）修改阻焊剂开口。另一种选择是在阻焊层扩展上设置一个指定的公差，然后指定一个最小碎片宽度。请注意，如果您的要求过高，他们可能会将电路板退还给您，此时您可能需要放宽容忍度要求。 阅读文章
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Electronics Supply Chain Sentiment Indicates a Gloomy 18 Months Electronics Supply Chain Sentiment Indicates a Gloomy 18 Months 6 min Engineering News The electronics supply chain is seeing record investment, yet engineers are still projecting longer lead times and higher prices for components. 阅读文章
半桥隔离式直流-直流转换器设计 1 min Blog 尽管几乎所有的电网电力都是直接以交流电形式产生的，但我们日常使用的电子设备依赖于直流电。在替代能源、电动汽车、基础设施、电机控制和机器人技术等新兴技术中，都依赖于能够接受交流输入、将其整流为直流，并将其转换为所需的标准电压，同时具有高效率和高功率密度的电源转换器。在这些先进技术中，功率密度和效率非常重要，因为这些系统都依赖于以标准电压快速响应时间的高功率传输。 选择直流-直流转换器拓扑非常重要，因为它将决定所需的功率密度和调节水平，以及可以从系统中提取的绝对功率量。我上面提到的现代应用依赖于半桥隔离直流-直流转换器，以平衡高效率电力传输与成本和占地面积的需求。 为什么选择半桥拓扑而不是全桥拓扑呢？当我们审视围绕半桥拓扑的设计要点时，其相对于全桥拓扑的一些优势应该变得明显。我们将检查这些要点，并展示一些示例组件，您可以使用它们来实现自己的半桥隔离直流-直流转换器设计。 隔离半桥拓扑 半桥直流-直流转换器电路在实现驱动、整流、滤波、EMI减少和控制的系统中有一些共同的元素： 耦合元件：这通常指脉冲/功率变压器，或者 光耦合器。开关元件的选择取决于功率输出以及耦合元件的位置和哪个信号被耦合到输出。注意，耦合机制可以内置于门驱动器中。 开关元件：过去这通常是双极性Si晶体管，但新系统正在使用GaN或SiC FETs作为开关元件，以确保高效的电力转换。 门驱动电路：驱动器通常是一个高度集成的PWM发生器，可能会根据开关FETs的门驱动特性在逻辑级别操作。这些组件有时会有一个集成的电流感测引脚，如果有任何波动，驱动器将调整输出。 二极管：这些整流元件通常位于驱动电路/FETs位于输入侧时的输出侧，或者相反。这将确保输出电流始终以相同的方向流动，无论输入电流的方向如何。 下面展示了一些半桥隔离直流-直流转换器设计的示例。您会注意到，耦合元件可以将门驱动信号或功率耦合到输出。 我没有在驱动电路中加入反馈，只是为了防止上面的图片变得杂乱。然而，你当然可以通过一个电流感测电阻和一个电流感测放大器来加入一个反馈环。一些高度集成的驱动组件会内置这种功能，因为它们不是高度可配置的，意味着它们驱动特定的FET以向负载提供特定的电压水平。在任何驱动阶段位于输入侧的电路中，你都需要使用光耦来跨越隔离。 电源还是门驱动耦合？ 这些示例实现了两种类型的耦合：电源耦合和门驱动耦合。只有左上角的实现直接将电源耦合到输出，因此它将用于向负载提供高功率。二极管需要具有高反向击穿电压。输出电感（L1）也需要具有非常低的直流电阻/高电流额定值，以处理传递的功率。这种类型的系统可以根据负载要求以升压或降压模式使用。这种类型的系统通常会作为一个独立的板卡实现，例如在专用的PSU中。 上面显示的所有其他方法都是耦合一个门驱动信号或门使能信号。在门驱动信号被耦合的情况下，耦合元件通常会是一个光耦，假设门驱动处于逻辑电平，尽管也可以使用变压器。所有这些都可以集成到门驱动电路中；除非超出功率额定值是任何关注的问题，否则不必将其放置在单独的组件中。 实现隔离 当输出电流非常高时，将需要隔离。这些电路在如何实现隔离方面的组件各不相同。就PCB布局而言，实现隔离很简单；你只需将地平面分割成两个网络，位于系统的输入和输出侧之间。这在系统的每一侧（输入/输出或主/次）创建了两套不同的电流环路。 门驱动耦合 在门驱动耦合电路中，隔离以三种可能的方式实现：使用光耦、变压器或在门驱动电路中使用结隔离。具体使用哪种方法取决于如何跨隔离间隙耦合功率。如果仅仅是门驱动信号，将是低电压/电流，则光耦或隔离结将是适当的。光耦可以用来仅耦合启动驱动组件的使能信号（在上面的示例中左下角），或者PWM信号可以使用光耦或小型变压器跨隔离间隙耦合（右侧的两个电路）。 阅读文章
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