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如何设计您的PCB测试券以及您可以测试什么 如何设计您的PCB测试券以及您可以测试什么 1 min Thought Leadership 随着组件的操作速度增加，受控阻抗在数字、模拟和混合信号系统中变得越来越常见。如果互连的受控阻抗值不正确，那么在电路测试期间识别这个问题可能非常困难。轻微的不匹配可能不会导致板失败，但如果没有在板上放置正确的测试点和测试结构以便进行裸板阻抗测试，那么很难确定不正确的阻抗是任何测试失败的原因。 由于阻抗取决于许多参数（走线几何形状、层压板厚度和层压板Dk值），因此目前大多数PCB都进行受控阻抗测试。然而，测试通常是在PCB测试优惠券上进行的，该测试优惠券是在与PCB相同的面板上制造的（通常沿着边缘）。如果你想快速完成板旋转并帮助未来的设计，你可能会考虑设计一个测试优惠券，并为未来的设计保留它。此外，为您的制造商提供有关您建议的互连几何形状的充分文档，对于确保您的制造商创建正确的测试优惠券非常有帮助。 单独或集成的PCB测试券？ 任何测试优惠券的目标都是准确捕捉您的电路板预期的堆叠结构，并促进准确的互连阻抗测试。有许多方法可以做到这一点。在一个用于控制阻抗的测试优惠券中，制造商可能会在面板边缘留出一些空间，放置一些用于控制阻抗测试的测试结构。测试优惠券也可以从供应商库中选择，按照行业标准设计（例如， IPC 2221B 附录A的D优惠券），或使用一些软件生成（例如， IPC 2221B Gerber 优惠券生成器）。 有时，测试优惠券会被集成到实际的PCB中，而不是作为同一面板上的单独部分创建。在这种情况下，测试优惠券可能不会有人们期望的典型外观，这种外观通常是由生成的或供应商提供的测试优惠券所具有的。Kella Knack在 最近的一篇文章中描述了在单独的测试优惠券中包含的常见测试结构（如果你是制造商）或直接在原型板上（如果你是设计师）。 将测试结构直接放置在电路板上可能看起来像是浪费空间，但它极大地帮助了电路测试，无论是在原型设计阶段还是在全面生产阶段。如果您正在设计不常见的互连几何形状，您需要在大规模生产前评估阻抗。设计一个带有您的互连设计的单板并在内部测试它们并无妨。您需要为测试板预付费用，但如果您能在生产前获得所需的测量数据，可能会省下一次板子旋转的费用。 超越阻抗 互连阻抗、PDN电容、导体损耗和传播延迟都可以通过正确的测试结构来测量。放置在定制测试优惠券上的其他测试结构对于确定基板层压板的 介电常数也很有用。一旦进入微波/mmWave领域，就应该测试插入损耗和腔体辐射，以确保受控阻抗线上的模拟信号不会经历显著的退化。 测试优惠券还可以通过热冲击测试、回流模拟、玻璃转变温度测量、导体直流电阻测量或您能想象的任何其他测试。测试优惠券还给制造商一个机会来验证制造过程和质量，确保您的新板符合可靠性标准。面板的结果应该在规格值的5%以内。 在高频下的创新 阅读文章
使用半固态片与内芯板进行受控阻抗布线 使用半固态片与内芯板进行受控阻抗布线 1 min Thought Leadership 当我刚开始学习PCB设计要点时，我的印象是内芯板是某种特殊材料。但其实这并非一定如此，设计人员在根据自身需求选择最合适的内芯板/半固态片布局方面拥有一定的自由度。当涉及到受控阻抗布线时，尤其是在高频下，使用内芯板还是半固态片层作为分离电介质已经成为一个重要的问题。 那么，究竟哪个层最适合用于受控阻抗布线呢？在考虑纤维编织效应之前，要想对电路板阻抗实现更好的控制，必须先提高介电常数均匀性。它还要求制造后生产出的电路板在介电常数方面具有更高的一致性和可预测性。在确定半固态片与内芯板层的位置时，您应该根据这些要求，仔细选购适合您的正确层堆栈材料。 半固态片与内芯板的受控阻抗 内芯板是厚的刚性玻璃纤维层，通常布置在层数较少的电路板中央。据我所知，使用“内芯板”一词会使一些新手设计师从字面上理解这一术语，即任何设计都必须在电路板的中央布置一个内芯板，然后围绕该内芯板构建其他层。后来我才知道，这并不是一个严格的要求，尤其是在层数逐渐增加的情况下。实际上，内芯板和半固态片层可以交替存在，而且中间层并不总是内芯板层。重要的一点是，无论内芯板层布置在何处，层堆栈都是对称的。 半固态片并未完全固化，因此充当了内芯板层之间的胶水。在最近的 1.57 毫米标准厚度板的项目中, 我们在外层使用了Rogers内芯板，在内层使用了FR4半固态片/内芯板。这种混合多层板很常见（即FR4上的PTFE层压板）。成本是一个考虑因素，因为不同的材料会带来不同的成本，因此，搭载高速/高频信号的层通常选用低损耗层压板。 通常情况下，由于内芯板材料已经与铜结合，就介电常数和厚度而言，内芯板层比半固态片具有更高的可再现性。相比之下，半固态片制造商只能指定原材料的介电常数范围；它们未指定组装后的介电常数，而这一介电常数将确定互联器上的信号所见的有效介电常数。一些特殊的低损耗半固态片层压板的介电常数变化可能非常大（超过50％）。 单层还是双层内芯板？ 某些玻璃编织样式不同的内芯板材料的介电常数存在显著差异，这也取决于特定的内芯板材是单层还是双层构造。106和106/1080内芯板就是完美的例子。这些材料的介电常数大约相差10％，如果采用现有设计并在单层和双层内芯板之间进行交换，则需要调整走线宽度。 除了层数之外，具有相同 编织样式和孔隙率 的半固态片和内芯板将具有不同的介电常数，并且不同的层压板厚度也要求使用不同的玻璃编织样式。这就是为什么通常根据所需的Dk范围对材料进行分类的原因，许多制造商只会简单地指出可用于产品图纸中的内芯板和半固态片的厚度、编织样式以及层数。这些材料的树脂含量和厚度的变化将产生不同的介电常数。 如何与制造商合作 通过设计叠层使层具有标准化厚度可能是 DFM中人们讨论最少的一个方面，但这也有可能是最重要的一个方面。您的EDA工具可能会让您输入您所需的任意层厚度值。在传达半固态片层阻抗控制要求时，通常会指定走线宽度和铜的重量（可以轻松转换为走线厚度）、所需的阻抗值以及所需的介电常数和层压板厚度。 如果您已经围绕制造商提供的标准化材料设计了电路板，则您无需再进行其他修改。如若不然，您的制造商将需要根据您的具体要求选择最接近的半固态片厚度。但是，请记住，并非所有制造商都会遵循材料数据表上列出的厚度值来规划自己的压出厚度。 电介质可重复性和内芯板层的标准化程度越高，意味着受控阻抗设计的可预测性越高（即，整个板上的介电常数变化较小）。对于对称带状线，也可以使用厚度相同的内芯板和半固态片。无论您如何布置半固态片和内芯板，都应对称地布置层堆栈，以防止在制造过程中，板在经历冲压和冷却操作后发生变形。混合不同材料也是一种常见的做法，例如 将高速层压板与FR4内芯板混合。但是，并非所有材料都应该（或可以）组合，具体应取决于树脂的类型和每种材料的热膨胀系数（CTE）。最好的电路板将使用CTE与铜CTE值尽量匹配的内芯板和半固态片。 阅读文章
印刷电子技术：过去与未来的技术 印刷电子技术：过去与未来的技术 1 min Blog PCB设计 Electrical Engineers Mechanical Designers PCB设计 PCB设计 Electrical Engineers Electrical Engineers Mechanical Designers Mechanical Designers 印刷电子（PE）是一个新兴且迅速增长的互连业务。它起源于家电的印刷柔性键盘以及在花哨杂志和文献中不断扩展的技术。PE的讽刺之处在于，这项技术可能是二战期间首先被采用的，而所有的印刷电路板都源于PE。 应用 PE最令人兴奋的是它将开启的所有新应用和市场。图1仅展示了PE开发者当前正在追求的十个市场。对于这些市场的大多数应用来说，它们的寿命都很短，实际的PE基板可能是一次性的。一些应用已经确立，如柔性键盘、印刷葡萄糖传感器和印刷RFID标签。其他的，如由印刷电池和电泳电解质驱动的化妆品抗皱面膜，甚至没有出现在这个列表上。 材料 材料继续是PE开发者面临的主要挑战。由于许多PE应用对成本敏感，当前的导电墨水（银）和绝缘体（聚酰亚胺薄膜）对它们的应用来说太昂贵了。当前的绝缘体候选材料见表1，导体见表2。 研究似乎更青睐使用玻璃、塑化纸和PET作为基材，以及铜、石墨/石墨烯和碳纳米管(CNT)作为导体的纳米技术。 表2：适用于PE的导电材料和油墨 制造过程 印刷电子技术让人联想到像杂志那样的低成本印刷。这项技术是我们最古老和最自动化的技术之一。但其他印刷技术如图2所示。 油墨印刷的各种方法按其分辨率（以微米计）和每秒平方米的吞吐量来划分。 表3显示了更详细的印刷表格。它列出了速度、分辨率、薄膜厚度（以微米计）以及它可以使用的油墨的粘度。 设计工具 如果您已升级到Altium Designer® 19，您可能已经注意到它具有设计印刷电子产品的能力。这是幸运的，因为许多创意和创新电子产品可能会采用印刷电子基板的形式。3D打印现在可以使用银浆和各种绝缘材料、电阻和电容墨水来制造印刷电子产品。不久将会有半导体（P型和N型）墨水以及OLED浆料可用。随着技术变得更加流行，其他特殊墨水也将被开发，以及类似纸张的改进基板。 要全面而详细地了解印刷电子产品，请下载并阅读Joseph Fjelstad的电子书《Flexible Circuit Technology-Fourth Edition》中的第11章：印刷电子产品，第380-444页，网址为 阅读文章
PCB中进行多板设计会是怎样的体验？ 1 min Blog 现代工程比以往任何时候，都有更多的机会，将多个印刷电路板和多个子系统集成在一起。直白点说就是，你一个稍微复杂点的电子产品或系统，都不可能只有一块电路板。一个完整的电子产品大体都需要好几块PCB板，比如电源板，信号输入模块板，中央处理单元模块板，核心控制板，信号输出放大板，驱动板，模拟信号部分板，数字信号部分板......等等等等五花八门。咱一个电子工程师做这么多事情容易吗我？！ 先小小嘚瑟一下。 本篇开头这张图片里，大概包含哪些东东？ 上面一块PCB板 下面一块PCB板 板与板之间的连接器件 板下面的基座 板上面的外壳 这些你眼中所见，所有的东西都是在一个项目里的！一个项目里的！一个项目里的！ PCB设计常规的现状是怎样的？ 从若干年前到现在，我经常会收到来自客户的问题：你们的一个项目只能对应一块PCB板吗？可不可以把原理图不同的部分分别导入到不同的PCB板中？ 每次我都回答：对不起，一个项目只能对应一块PCB板，不管你的原理图有多少张图纸，只能全部一股脑儿导入到一个PCB中。然后心里就有点愧疚，没有能解决到客户的需求，帮到客户从繁琐的操作步骤中尽量解脱出来，而将设计灵感专注于开发本身。 众所周知，Altium向来就一直以解决客户手头的烦恼，帮客户把精力转向完美设计本身，推出客户满意的作品为己任。几十年如一日地全方位收集客户提出的各种要求，对软件工具进行打造升级，力图使得Altium Designer成为广大工程师在设计之路上的顶级装备和得力工具。 简单一些的应用情况 那么，PCB设计常规的现状是这样的。 比如要做的是一个WIFI连接的物联网小产品，智能插座。可以用手机对家中的该插座进行远程控制，进而遥控家中的空调，洗衣机，电视，电饭锅，烤箱等等家用电器。 所以对于简单点的应用场合，或一人能独挡一面的情况下，下面的流程您一定很熟悉。 到这里，整个电子产品的电子部分基本上做完了。接下来设计插座的外壳机械部分。将设计好的外壳机械部分拿去加工，检查配合度。如下图所示。 然后将智能插座这款小产品的机械外壳部分与电子组合部分进行装配。没有一次就完美匹配的，总会出现这样那样的问题。比如下图所示，机械外壳部分本来做了两个感光头塑料件，在安装的过程中，下面的感光头OK，但上面那个被里面的电路板部分挤断了！挤断了！挤断了！ 阅读文章
PDN分析及应用系列一——安装，许可及设置 PDN分析及应用系列一——安装，许可及设置 2 min Blog 由于电子产品的低功耗要求，PCB板上的电源分布网络设计已经成为当下最热门的话题之一… 与高速设计一样，PDN 设计也已成为PCB 设计中的一项关键技术。 大约二十年前，微处理器工作在数MHz的时钟频率下，5V电源供应使得百毫伏量级的噪声也不会引起逻辑错误。只需要保证每个电源管脚安放一个去耦电容就可以满足芯片对电源的需求，电磁辐射也不是设计人员需要重点考虑的问题，电子系统的电源设计没有任何挑战。但随着电子元件时钟频率的不断提升以及更多功能集成于芯片内部，芯片的功耗在不断增加，同时芯片制造工艺的进步使得芯片供电电压在不断下降，而且，芯片集成度的增加导致同一个芯片需要更多的电源种类，各种电源域增加了电源系统的设计难度。 如今设计面临的挑战 以前... ICs 通常只有一个供电电压 每个供电电压都有专用的完整的铜皮层，PCB板都比较大，可以有更多的覆铜面积 供电电压比较高，可以有更高的容差 器件引脚数少 现在... 新的器件都有多种供电电压 电源层由多种电源共享，加上分割使得覆铜形状非常复杂，面积变小 供电电压越来越低，能容忍的压降也越来越小 多BGA器件以及其他多管脚器件需要大量的过孔，这样会出现很多“夹点” 另外压降方面... 可能造成IC的供电电压低于最低电压的建议值 然后IC器件运行的参数和性能都不能得到保证 阅读文章
Query语句的编写及检测 Query语句的编写及检测 1 min Blog 在编写设计规则时，我们经常会用Query语句来详细地限定设计规则的范围。如何准确地编写Query语句，并在编写完成之后检查Query语句的范围是否正确呢？下面详细地说明一下。 您也可以 点击这里观看视频教程。 1.编写Query语句 在PCB文档界面，选择菜单Design-> Rules… 打开PCB Rules and Constraints Editor 对话框，将Where The Object Matches的范围设置为Custom Query，右侧的区域内就可以直接输入Query语句了， 如下图所示。 创建Query语句 当我们不了解Query语句的语法、可用的关键字时，可以使用Query Builder和Query 阅读文章
Altium Designer 19 版本功能对比 Altium Designer 19 版本功能对比 1 min Engineering News Users of Competitor Tools Users of Competitor Tools Users of Competitor Tools 阅读文章