PCB制造中的有限元分析類(lèi)型

印刷電路板的技術(shù)進(jìn)步正日益推動(dòng)電子工業(yè)的發(fā)展。無(wú)論是提供正在改變我們的家庭和工作場(chǎng)所的解決方案，還是提供增加易用性的小型化產(chǎn)品，都有著深遠(yuǎn)的影響。

盡管電子工業(yè)的宏觀趨勢(shì)已由物聯(lián)網(wǎng)，小型家庭技術(shù)等發(fā)展所帶動(dòng)，但電子工程師還需要關(guān)注很多其他設(shè)計(jì)方面。這些領(lǐng)域包括降低功耗或解決散熱問(wèn)題，特別是在惡劣的環(huán)境條件下。隨著PCB項(xiàng)目挑戰(zhàn)性的上升，特別是在國(guó)防、采礦等關(guān)鍵任務(wù)領(lǐng)域，交付成功的產(chǎn)品至關(guān)重要。這要求在PCB制造中采用全新的方法。

解決任何復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，首先要做的就是將一個(gè)大問(wèn)題分解為多個(gè)方便解決的小問(wèn)題。這不僅消除了復(fù)雜問(wèn)題的解決難度，更有助于以可衡量的指標(biāo)解決較小的問(wèn)題。而能夠最好實(shí)現(xiàn)這個(gè)方法的技術(shù)是有限元分析，或者通常稱(chēng)為FEA。

簡(jiǎn)而言之，有限元分析涉及虛擬環(huán)境中的系統(tǒng)建模，因此可以解決現(xiàn)實(shí)中的結(jié)構(gòu)和性能問(wèn)題。所以，F(xiàn)EA做的是將過(guò)程分為較小的子系統(tǒng)，以便對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估。FEA的實(shí)際應(yīng)用是跟蹤材料變化。FEA在PCB制造中也有廣泛的應(yīng)用，特別是在材料選擇方面有幫助。FEA的一些好處包括：

產(chǎn)品性能改善

評(píng)估不同的設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)并減少材料用量

圖源：Unsplash

PCB制造FEA分析

FEA分析可以通過(guò)多種方式為PCB制造增加價(jià)值。無(wú)論是元件選擇還是電路性能。因此，PCB FEA分析的使用可在建筑板材加工的各個(gè)階段增加價(jià)值。下面是在設(shè)計(jì)階段方便使用的各種FEA分析的詳細(xì)分析：

信號(hào)和電源完整性分析

PCBA必須按照設(shè)定的基準(zhǔn)無(wú)縫運(yùn)行，以確保產(chǎn)品的可靠性。很大程度上取決于電路板的信號(hào)和電源完整性。反過(guò)來(lái)，這涉及確保以下方面：

最大化SNR

組件應(yīng)具有足夠的動(dòng)力

降低電源走線的噪聲

電磁兼容性和完整性

EMI噪聲通?？赡芘c電路板有關(guān)，特別是如果它們具有RF設(shè)備。盡管可以嘗試，但完全消除噪音是不可能的。但是，有可能使您的環(huán)境達(dá)到最佳的EM平衡。在具有多個(gè)PCBAS的系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電磁兼容性也是重要的設(shè)計(jì)方面。

熱分析

熱分析是一種有限元分析，在PCB中得到廣泛應(yīng)用。本質(zhì)上，它涉及評(píng)估板對(duì)不同熱條件的響應(yīng)。無(wú)論是由于功率組件引起的熱量分配還是環(huán)境變化，它都有助于確定使用導(dǎo)熱墊，過(guò)孔或?qū)峁芾硐到y(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。

除此之外，組件制造商和測(cè)試組織也可以使用FEA分析。相同工具所需的一些工具包括：

PSpice

當(dāng)評(píng)估信號(hào)響應(yīng)時(shí)，這是首選的行業(yè)工具。借助此工具，可以對(duì)以下各項(xiàng)進(jìn)行建模：

電子元器件

電路

基板

3D解算器清晰度

這非常方便，可以提供3D透視圖并分析EM參數(shù)

攝氏溫度求解器

它提供的結(jié)果可確保沒(méi)有過(guò)多的熱量，不僅會(huì)損壞組件，還會(huì)威脅用戶(hù)安全。

有了這些工具的幫助，已經(jīng)可以保證檢查了PCB的完整性，并確保了產(chǎn)品的可靠性方面的問(wèn)題。有限元分析的劃分方法可確保對(duì)不同方面進(jìn)行精確評(píng)估并遵循標(biāo)準(zhǔn)。

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責(zé)任編輯：xj

原文標(biāo)題：PCB制造中最常見(jiàn)的有限元分析類(lèi)型

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