PCB制造中的有限元分析类型
印刷电路板的技术进步正日益推动电子工业的发展 。无论是提供正在改变我们的家庭和工作场所的解决方案 ， 还是提供增加易用性的小型化产品 ， 都有着深远的影响 。
尽管电子工业的宏观趋势已由物联网 ， 小型家庭技术等发展所带动 ， 但电子工程师还需要关注很多其他设计方面 。这些领域包括降低功耗或解决散热问题 ， 特别是在恶劣的环境条件下 。随着PCB项目挑战性的上升 ， 特别是在国防、采矿等关键任务领域 ， 交付成功的产品至关重要 。这要求在PCB制造中采用全新的方法 。
解决任何复杂的问题时 ， 首先要做的就是将一个大问题分解为多个方便解决的小问题 。这不仅消除了复杂问题的解决难度 ， 更有助于以可衡量的指标解决较小的问题 。而能够最好实现这个方法的技术是有限元分析 ， 或者通常称为FEA 。
简而言之 ， 有限元分析涉及虚拟环境中的系统建模 ， 因此可以解决现实中的结构和性能问题 。所以 ， FEA做的是将过程分为较小的子系统 ， 以便对其进行仔细评估 。FEA的实际应用是跟踪材料变化 。FEA在PCB制造中也有广泛的应用 ， 特别是在材料选择方面有帮助 。FEA的一些好处包括：
产品性能改善
评估不同的设计
优化设计并减少材料用量
文章插图
图源：Unsplash
PCB制造FEA分析
FEA分析可以通过多种方式为PCB制造增加价值 。无论是元件选择还是电路性能 。因此 ， PCB FEA分析的使用可在建筑板材加工的各个阶段增加价值 。下面是在设计阶段方便使用的各种FEA分析的详细分析：
信号和电源完整性分析
PCBA必须按照设定的基准无缝运行 ， 以确保产品的可靠性 。很大程度上取决于电路板的信号和电源完整性 。反过来 ， 这涉及确保以下方面：
最大化SNR
组件应具有足够的动力
降低电源走线的噪声
电磁兼容性和完整性
EMI噪声通常可能与电路板有关 ， 特别是如果它们具有RF设备 。尽管可以尝试 ， 但完全消除噪音是不可能的 。但是 ， 有可能使您的环境达到最佳的EM平衡 。在具有多个PCBAS的系统中 ， 实现电磁兼容性也是重要的设计方面 。
热分析
热分析是一种有限元分析 ， 在PCB中得到广泛应用 。本质上 ， 它涉及评估板对不同热条件的响应 。无论是由于功率组件引起的热量分配还是环境变化 ， 它都有助于确定使用导热垫 ， 过孔或导热管理系统的整体设计 。
除此之外 ， 组件制造商和测试组织也可以使用FEA分析 。相同工具所需的一些工具包括：
PSpice
当评估信号响应时 ， 这是首选的行业工具 。借助此工具 ， 可以对以下各项进行建模：
电子元器件
电路
基板
3D解算器清晰度
这非常方便 ， 可以提供3D透视图并分析EM参数
摄氏温度求解器
它提供的结果可确保没有过多的热量 ， 不仅会损坏组件 ， 还会威胁用户安全 。
有了这些工具的帮助 ， 已经可以保证检查了PCB的完整性 ， 并确保了产品的可靠性方面的问题 。有限元分析的划分方法可确保对不同方面进行精确评估并遵循标准 。
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原文标题：PCB制造中最常见的有限元分析类型
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