Когда я впервые вошел в мир проектирования печатных плат, я был одновременно взволнован и ошеломлен. Область казалась обширной, в ней было так много всего, что нужно было изучить и освоить. Но я знал, что наличие четких целей и структурированного пути будет ключевым фактором. Технические эксперты говорят, что есть семь основных областей знаний, на которых нужно сосредоточиться. Позвольте мне рассказать, как я подхожу к каждой из них, основываясь на собственном опыте и пути обучения.
1. Освоение хотя бы одного основного инструмента EDA
Существует множество программ для проектирования печатных плат. В настоящее время на рынке используются следующие четыре основных: Cadence Allegro, Mentor EE, Mentor Pads, Altium Designer, Protel и т. д. Среди них Cadence Allegro имеет самую большую долю рынка. Allegro имеет много преимуществ, таких как удобный интерфейс программного обеспечения, быстрая скорость отклика, высокая эффективность работы, богатые вторичные функции разработки, полный менеджер правил и мощные специализированные высокоскоростные функции проектирования и т. д.
Первым шагом, который я предпринял, был выбор инструмента EDA, на котором я буду специализироваться. После исследования я остановился на Cadence Allegro, который занимает самую большую долю рынка в отрасли. Я слышал от старших, что он широко используется в областях связи, серверов и промышленного управления, что соответствует моему интересу к сложным проектам.
2. Понимание компонентов, схем и ключевых сигналов
Обычные электронные компоненты: резисторы, конденсаторы, индукторы, трансформаторы, диоды, транзисторы, полевые транзисторы, оптопары (OC), датчики, кварцевые генераторы, реле, зуммеры, выпрямительные мостовые стеки, фильтры, переключатели, предохранители и т. д. Ключевые сигналы включают: источник питания, сигнал моделирования, высокоскоростной сигнал, тактовый сигнал, дифференциальный сигнал, сигнал синхронизации и т. д.
3. Знакомство с материалами, процессами и методами изготовления плат
Обычные платы: картон, полустекловолоконная плата, стекловолоконная плата FR-4, алюминиевая подложка и т. д.
Основная технология процесса на заводе по производству печатных плат: резка, сверление, металлизация сквозных отверстий (PTH), производство схем, технология паяльной маски
4. Знакомство с процессами и методами сборки SMD-разъемов
Технологический процесс технологии поверхностного монтажа (SMT): печать паяльной пасты, монтаж компонентов, пайка оплавлением, инспекция AOI
Технические преимущества: высокоплотная интеграция (поддержка ИС с шагом 0,3 мм), высокая надежность, подходит для автоматизированного производства, широко используется в смартфонах и материнских платах ноутбуков.
Технологический процесс сквозного штекерного соединения (THT): вставка компонентов, пайка волной припоя, очистка сдвигом, технические характеристики, смешанный процесс сборки
5. Знакомство с испытаниями на сварку
Испытания на паяемость обычно используются для качественной и количественной оценки паяемости компонентов, печатных плат, припоев и флюсов. В процессе сборки и сварки электронных изделий качество сварки напрямую влияет на качество всей машины. Поэтому для повышения качества сварки, помимо строгого контроля параметров процесса, необходимо также проводить научные испытания на паяемость печатных плат и электронных компонентов.
6. Имейте определенное понимание знаний SI/PI
С ростом скорости переключения выходных сигналов интегральных схем и увеличением плотности печатных плат целостность сигнала (SI) стала одной из проблем, которые необходимо учитывать при проектировании высокоскоростных цифровых печатных плат. Такие факторы, как параметры компонентов и печатных плат, расположение компонентов на печатных платах и разводка высокоскоростных сигналов, будут вызывать проблемы с целостностью сигнала, что приведет к нестабильной работе системы или даже к ее отсутствию. Как в полной мере учитывать факторы целостности сигнала в процессе проектирования печатных плат и принимать эффективные меры контроля, стало горячей темой в современной индустрии проектирования печатных плат.
В связи с тенденцией развития высокого энергопотребления, высокой плотности, высокой скорости, высокого тока и низкого напряжения в электронных системах проблема целостности питания (PI) в области проектирования высокоскоростных печатных плат также становится все более серьезной.
Как отличный инженер-проектировщик печатных плат, вам, конечно, необходимо иметь определенное понимание знаний SI/PI, чтобы руководить оптимизацией проектирования печатных плат, улучшать проектирование каналов питания, оптимизировать проектирование развязывающих конденсаторов и т. д.
7. Иметь глубокое понимание знаний ЭМС/ЭМП проектируемой печатной платы продукта
Как мы все знаем, проектирование печатной платы должно всесторонне учитывать множество факторов, таких как функция
