捷创分享:在通信设备研发进程中,PCBA 打样环节至关重要,其特殊设计要求、行业特性以及技术指标的达成,直接关乎通信设备的性能、稳定性与市场竞争力。了解这些关键要点,对通信设备制造商而言意义重大。今天捷创小编特意整理了相关内容,希望看完后能够帮助到您!
一、特殊设计要求
(一)高速信号传输设计
-
线路阻抗匹配:通信设备中,大量高速信号在 PCBA 板上传输,如以太网、USB 3.0 等接口信号。为确保信号完整性,需精确控制线路阻抗。例如,对于 50Ω 特性阻抗的传输线,在 PCB Layout 设计时,要根据板材介电常数、线宽、线距等因素,通过专业软件计算并调整线路参数,保证阻抗偏差控制在极小范围内,一般要求在 ±5% 以内。否则,信号在传输过程中会因阻抗不匹配产生反射,导致信号失真、误码率增加,严重影响通信质量。
-
信号完整性优化:高速信号传输易受干扰,需采取多种措施优化信号完整性。如缩短信号走线长度,减少过孔数量,以降低信号传输延迟和损耗。对于关键信号,采用包地处理,即通过在信号线周围铺设接地铜箔,减少外界电磁干扰对信号的影响。同时,合理安排信号层与电源层、地层的叠层结构,利用电源层和地层的屏蔽作用,进一步提升信号抗干扰能力。例如,在设计高速通信模块的 PCBA 板时,将信号层与相邻的电源层、地层紧密耦合,有效降低了信号间的串扰。
(二)散热设计
-
大功率器件散热:通信设备中的功率放大器、电源管理芯片等大功率器件在工作时会产生大量热量。为保证设备稳定运行,需高效散热。在 PCBA 设计中,为大功率器件预留足够的散热空间,如增加散热焊盘面积,通过过孔将热量传导至 PCB 板内层或外层的大面积铜箔上,利用铜箔良好的导热性进行散热。例如,对于功率放大器,在其底部的 PCB 板上设计大面积的散热焊盘,并通过密集的过孔与多层铜箔相连,确保热量能迅速散发出去。
-
热管理系统设计:对于一些对温度敏感的通信设备,如基站设备,需设计完善的热管理系统。除了上述的器件级散热措施外,还可在 PCBA 板上集成温度传感器,实时监测板上温度。通过智能控制系统,根据温度变化自动调节散热风扇转速或控制散热片的散热效率。例如,当温度传感器检测到 PCBA 板上某区域温度过高时,控制系统自动提高散热风扇转速,加大散热力度,维持 PCBA 板温度在适宜范围内。
(三)电磁兼容性(EMC)设计
-
屏蔽设计:通信设备工作时会产生电磁辐射,同时也易受外界电磁干扰。为减少电磁干扰对设备性能的影响,需进行良好的屏蔽设计。在 PCBA 板上,对于敏感电路模块,如射频模块,采用金属屏蔽罩进行物理屏蔽。屏蔽罩与 PCB 板的接地引脚可靠连接,形成完整的屏蔽腔体,阻挡内部电磁辐射泄漏,同时防止外界电磁干扰进入。例如,在手机射频模块的 PCBA 设计中,使用高精度冲压成型的金属屏蔽罩,确保屏蔽效果。
-
滤波电路设计:在电源输入输出端口以及信号输入输出端口,设计滤波电路是提升 EMC 性能的重要手段。通过合理选择电容、电感等滤波元件,组成 π 型、T 型等滤波电路,滤除电源和信号中的高频杂波和干扰信号。例如,在通信设备的电源输入端口,串联一个 π 型滤波电路,有效抑制了电源线上的传导干扰,保证了设备内部电路的稳定供电。
二、行业特性
(一)技术更新换代快
-
紧跟通信标准演进:通信行业技术发展日新月异,从 2G 到 5G,通信标准不断升级。通信设备研发必须紧跟这些标准的演进,PCBA 打样也需相应调整。例如,随着 5G 通信技术的普及,对通信设备的带宽、传输速率等要求大幅提高,PCBA 板的设计要满足更高的频率特性、更快的信号传输速度。这就要求在打样过程中,不断优化高速信号传输线路设计,采用更高性能的元器件,以适应新的通信标准。
-
新产品研发周期短:为在激烈的市场竞争中抢占先机,通信设备制造商需要快速推出新产品。这导致 PCBA 打样的研发周期不断缩短。从设计到打样、测试、优化,每个环节都需高效推进。例如,一些通信设备制造商要求在几周内完成 PCBA 打样,以便及时进行产品测试和市场验证。这对 PCBA 打样服务提供商的技术实力、响应速度和生产效率提出了极高要求。
(二)质量可靠性要求高
-
通信服务连续性保障:通信设备一旦投入使用,需长时间稳定运行,以保障通信服务的连续性。任何故障都可能导致通信中断,给用户带来极大不便。因此,PCBA 打样在元器件选择、工艺控制等方面都需严格把关。选用高可靠性的元器件,如经过严格筛选的芯片、电容等,确保其在长时间工作下性能稳定。在生产工艺上,采用先进的 SMT 加工工艺,保证焊点质量可靠,减少虚焊、短路等缺陷。
-
适应复杂环境工作:通信设备广泛应用于各种复杂环境,如高温、低温、高湿度、强电磁干扰等环境。PCBA 打样要充分考虑这些环境因素对设备性能的影响。在设计阶段,通过优化 PCB 板的材质选择、三防处理(防水、防尘、防腐蚀)等措施,提高 PCBA 板的环境适应性。例如,在户外基站设备的 PCBA 设计中,采用具有良好耐候性的 PCB 板材,并对板上元器件进行三防漆喷涂处理,确保设备在恶劣环境下能正常工作。
三、技术指标
(一)电气性能指标
-
信号传输速率与带宽:通信设备的信号传输速率和带宽是关键技术指标。例如,5G 通信设备要求 PCBA 板能支持高达数 Gbps 甚至更高的信号传输速率,同时具备足够的带宽以满足大量数据的快速传输需求。在 PCBA 打样过程中,通过优化线路设计、选用高速性能的元器件,确保信号传输速率和带宽满足设备设计要求。如采用高速传输线和高性能的信号收发芯片,保证信号在 PCBA 板上的传输速率和带宽符合 5G 通信标准。
-
电源稳定性:稳定的电源供应是通信设备正常工作的基础。PCBA 板的电源系统需具备低纹波、高稳定性的特点。例如,电源输出电压的纹波系数要控制在极低水平,一般要求在 1% 以内,以避免电源波动对敏感电路的影响。同时,电源模块要具备良好的负载调整率和线性调整率,确保在不同负载条件下都能提供稳定的电压输出。
(二)射频性能指标
-
射频信号强度与灵敏度:对于涉及射频通信的设备,如手机、无线路由器等,射频信号强度和灵敏度是重要指标。PCBA 打样需确保射频电路能产生足够强度的射频信号,同时具备高灵敏度,以准确接收微弱的射频信号。通过优化射频电路设计、选用高性能的射频元器件,如射频功率放大器、低噪声放大器等,提升射频信号强度和灵敏度。例如,在手机射频 PCBA 设计中,通过精确匹配射频电路的阻抗,提高射频信号的发射和接收效率。
-
射频信号杂散与谐波抑制:射频信号在传输过程中会产生杂散信号和谐波,这些信号会干扰其他通信设备的正常工作。因此,PCBA 打样要严格控制射频信号的杂散和谐波抑制指标。通过合理设计滤波电路、采用屏蔽措施等方法,降低射频信号的杂散和谐波水平。例如,在射频电路中增加带通滤波器,有效抑制了杂散信号的产生,确保射频信号的纯净度。
四、深圳捷创电子:中小批量 PCBA 一站式服务的卓越典范
(一)专业的通信 PCBA 设计能力
深圳捷创电子专注于中小批量 PCBA 一站式服务,在通信设备 PCBA 打样设计方面具备深厚的专业功底。其设计团队精通高速信号传输、散热、EMC 等特殊设计要求,能够根据通信设备的具体需求,提供精准的 Layout 设计方案。例如,在 5G 通信设备 PCBA 打样设计中,团队运用先进的设计软件,精确计算和调整线路阻抗,优化信号层与电源层、地层的叠层结构,确保高速信号传输的稳定性和完整性。同时,在散热设计方面,通过合理规划散热路径、选用高效散热材料,为大功率器件提供可靠的散热解决方案。在 EMC 设计上,采用专业的屏蔽和滤波技术,有效提升 PCBA 板的电磁兼容性。
(二)快速响应与高效打样服务
深圳捷创电子的 8 小时加急响应服务在通信设备 PCBA 打样中优势显著。鉴于通信行业技术更新快、研发周期短的特点,能够迅速响应客户需求,在最短时间内完成 PCBA 打样。从接收设计文件到完成 PCB 制板、SMT 加工,整个流程高效运作。例如,对于紧急的通信设备 PCBA 打样订单,能够在极短时间内调配资源,优先安排生产,确保客户能够及时进行产品测试和优化,满足其快速推出新产品的需求。
(三)严格质量控制与可靠保障
深圳捷创电子建立了严格的质量控制体系,充分考虑通信行业对质量可靠性的高要求。在 PCBA 打样过程中,从元器件采购到生产加工,每个环节都严格把关。在元器件采购方面,与优质供应商合作,确保所采购的元器件质量可靠、性能稳定,满足通信设备的电气性能和射频性能要求。在 SMT 加工过程中,采用先进的生产设备和工艺,严格控制焊接质量,减少焊点缺陷。同时,对 PCBA 板进行全面的电气性能测试、射频性能测试以及环境适应性测试,确保每一块打样的 PCBA 板都能满足通信设备在复杂环境下长期稳定工作的要求。选择深圳捷创电子,就是选择品质保障。如果您有 PCBA 制造需求,欢迎随时联系我们。深圳捷创电子将以专业的技术、高效的服务和严格的质量控制,为您提供最满意的 PCBA 打样和小批量生产解决方案,助力您的通信设备研发与生产取得成功。