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未来派地球仪 新技术对电子元件行业的影响和需求 1 min Engineering News 随着世界继续演变成一个由各种技术驱动的全球互联生态系统，电子元件行业发现自己正处于快速变革之中。高速连接、能源效率、人工智能（AI）、物联网（IoT）和自主技术方向的转变正在创造对先进部件的需求。突破性的进步正在革命性地改变我们的生活和工作方式，并显著影响电子元件行业——有时是好的，有时则可能带来不利影响。 对电子元件行业的积极影响 正如黎明的光辉跟随夜晚的黑暗一样，技术进步的浪潮正在为电子元件行业投射出一道光明的前景。它正在引发一个创新和性能的时代，尽管这个时代也有其自身的复杂性和难题。 性能和效率的提升 新技术正推动电子元件的创造，这些元件提供更好的性能、耐用性和能源效率。例如，像GaN（氮化镓）和SiC（碳化硅）半导体这样的创新在电力电子学中显示出巨大的潜力，提供比传统基于硅的对手更好的能源效率。它们为从电动汽车到数据中心的设备贡献了重要的能源节省。 更大的市场机会 对AI、5G和IoT等新兴技术的需求增加，引发了对电子元件的需求激增。智能设备的普及正在推动对高级处理器、传感器、存储设备和电源管理组件的需求。值得注意的是，5G的推出刺激了对RF（无线频率）组件的需求，提高了连接速度，并为自动驾驶和智能城市等领域的发展铺平了道路。 对制造商的另一个好处是新组件的不同风格和应用；对新技术并没有一种适合所有情况的解决方案。实际上，消费电子和工业应用的不同需求可能是巨大的。消费电子通常需要更小、更高效、更便宜的组件，而工业应用通常需要更强大、更持久和高性能的组件，为创新开辟了两个独立的市场，并最终实现垄断。 创新和多样化 电子元件行业被迫创新、多样化并提高质量以满足新技术的要求。例如，AI和机器学习算法需要能够以速度和准确性处理大量数据的强大处理器。这导致了应用特定集成电路（ASICs）、图形处理单元（GPUs）和张量处理单元（TPUs）的开发，这些都在革命性地推动AI应用。 行业合作的增长 新兴技术的复杂需求往往超出了单个公司的能力范围，促使企业之间合作并共享专业知识。这种增加的合作可以——而且经常会——导致更好的标准、改进的产品互操作性和更强大的供应链。 对电子元件行业的负面影响 正如蒸汽机的进步，无论多么强大，总是伴随着它所吐出的烟雾一样，技术的快速增长和进步带来了一系列复杂问题。电子元件行业发现自己在技术进化不断前进的迷宫中导航，每一个挑战都是这一进程的副产品。 供应链的复杂性 对先进电子元件的需求激增给全球供应链带来了压力。这一问题在COVID-19大流行期间引发的半导体短缺中尤为明显，当时制造商无法满足对电子元件的高需求，导致各个行业的生产中断。不幸的是，生产先进元件的复杂性，加上地缘政治紧张和消费主义的不断本质——每年对新的、更好的技术的持续渴望——进一步复杂化了供应链动态。 在撰写本文时，供应链中一个特别普遍的问题是获取电子元件生产所依赖的稀土金属和其他关键材料。例如，由于俄罗斯和乌克兰之间正在进行的东欧冲突，对氖、镍、钯和钒的获取受到限制。 由 经济合作与发展组织部分提供的列出元素的重要性示例： 在半导体制造中使用的激光器的制造，对于生产智能手机、汽车和计算机等电子产品至关重要，这在很大程度上依赖于 阅读文章
带有各种电子元件的电路板 电子元件的演变与影响——一个至关重要的资产 1 min Engineering News “至关重要的资产”这个术语或许低估了电子元件在当代社会中的重要性；电子产品对现代人类而言，就如同火对我们早期的人类祖先一样——生活中绝对必不可少的一部分。我们的住所、医疗系统、出行方式以及通信方法几乎完全依赖于电力以及电子元件所提供的能力。 那么，什么是电子元件？简单来说，它是电子系统内的一个基本的离散设备或物理实体，用于操纵电子或其相应的场。 电子元件，这个技术交响乐中的无声指挥者，对于引领一个前所未有的进步时代至关重要。从真空管的简单起步到今天智能手机中的复杂电路，电子元件的角色和常态已经发生了显著的演变。这一旅程，除了描绘人类创新的轨迹，还提供了关于我们对技术的依赖及其对我们的生活、商业和经济的更广泛影响的有趣见解。 电子时代的黎明 ─ 三百年时间线 电子元件的起源可以追溯到19世纪末和20世纪初，以真空管和晶体管等开创性发明为标志。这些元件，虽然按今天的标准来看已经过时，但它们通过放大和切换电子信号，为现代电子技术奠定了基础。 以下是电子元件发展过程中的一些里程碑，它们在塑造我们今天所居住的技术环境中发挥了重要作用。 19世纪末到20世纪初 1883: 托马斯·爱迪生发现了“爱迪生效应”，这是真空管运作的原理。 1904: 约翰·安布罗斯·弗莱明发明了第一个实用的真空管，“弗莱明阀”，用作无线电波检测器。 1906: 李·德·福雷斯特引入了第一个三极真空管，或称“奥迪恩”，这是放大信号的关键组件。 在20世纪初，上述的真空管是电子技术的基石，在无线电、电视、电话网络和最早的计算机中找到了应用。在那些日子里，普通人可能通过他们的收音机或电话在日常生活中遇到这项技术——与我们今天与电子元件的无处不在的互动相去甚远。 互动示例： 个人：人们开始在家中使用电话和收音机，这两者都使用了真空管。 商业：由真空管技术驱动的电报系统成为快速长距离通信的主要方法。 20世纪中叶 阅读文章
连接 DDR 内存与 AMD/Xilinx FPGA 将DDR内存与AMD/Xilinx FPGA接口连接 1 min Blog PCB设计 PCB设计 PCB设计 了解如何将DDR内存与AMD/Xilinx FPGA进行接口连接。 阅读文章
您需要了解的有关保形涂层的所有信息 您需要了解的有关保形涂层的所有信息 1 min Blog Manufacturing Engineers Production Managers Manufacturing Engineers Manufacturing Engineers Production Managers Production Managers 与Mark Harris一起探索保形涂层的基础知识。保形涂层是一种应用于电子电路的保护层，可防止湿气和灰尘等环境因素的影响。 阅读文章
如何开始使用我的 Altium 365 组件库？ 我如何开始使用我的Altium 365元件库？ 1 min Blog 在这篇文章中，Ari Mahpour 介绍了如何使用 Altium 365 从零开始构建一个元件库。 阅读文章
SMD焊盘尺寸 计算PCB设计中SMD焊盘尺寸的最佳方法 1 min Blog PCB设计 ECAD Librarians Electrical Engineers PCB设计 PCB设计 ECAD Librarians ECAD Librarians Electrical Engineers Electrical Engineers 组件创建需要在PCB封装中准确的SMD焊盘尺寸。了解如何为您的SMD组件确定焊盘尺寸。 阅读文章
PCB阻焊层扩展 您应该使用什么阻焊层扩展值？ 1 min Blog 阻焊层可以封住PCB，并在表面层的铜上提供一层保护膜。阻焊层需要从表面层的着陆焊盘拉回，这样您可以有一个可供安装和焊接元件的表面。从顶层焊盘上移除阻焊层，应该会围绕焊盘边缘延伸一定距离，从而为您的元件创建NSMD或SMD焊盘。 应该将阻焊层扩展拉回多远，以防止装配缺陷并确保有足够的焊接区域？事实证明，随着越来越小的元件和更高密度的布局成为常态，阻焊层扩展会产生小的阻焊层碎片，这些碎片将留在表面层上。在某些时候，最小的可允许阻焊层碎片和所需的阻焊层扩展成为竞争性设计规则；您可能无法同时满足这两个规则。 平衡阻焊层扩展与碎片 周边焊盘尺寸与错位公差 这是应用正阻焊层扩展的主要原因，它会创建一个非阻焊层定义（NSMD）焊盘。这样做的理由与铜蚀刻过程有关；铜蚀刻是一种湿化学过程，具有比阻焊应用更高的精度。因此，为确保始终暴露整个焊盘区域，我们在焊盘周围应用了足够大的阻焊层扩展。 阻焊剂应用过程的精度较低，会造成错位问题，阻焊层与PCB布局中定义的位置不完全匹配。然而，如果阻焊层扩展足够大，它将补偿错位，焊盘仍然可以通过阻焊层完全可见。我见过的关于 阻焊层扩展的最小建议是在焊盘的所有侧面上增加3密耳，这将补偿大约2密耳的错位。 如果您的焊盘已经足够大，会怎么样？在该背景下，您可以证明使用较小的阻焊层扩展值是合理的。在这种情况下，如果您使用带有较大焊盘的较小扩展，仍然可以确保有足够大的暴露焊盘区域，即使存在一些错位问题。无论如何，您还必须考虑附近的焊盘/过孔之间是否需要设置焊接屏障。 最小焊料屏障尺寸 最小阻焊碎片尺寸将限制您可以应用于给定引线间距的阻焊层扩展开口。如果引线间距足够大，那么您始终可以应用较大的阻焊层扩展，而不必担心达到阻焊屏障限制。当引线间距变小时，或者当元件靠得很近时，您可能会违反最小阻焊碎片尺寸。在这种情况下，您需要决定是希望补偿错位还是确保始终存在一些阻焊屏障。在细间距元件方面，我更喜欢后者。 因为阻焊层网需要至少大约3密耳才能粘附到PCB基板表面，所以当焊盘间距为20密耳或更高时，您通常可以在焊盘周围适配最小的阻焊层扩展。如果您正在查看内部引线（例如BGA封装上的内部球），则应使用SMD焊盘并在焊盘和过孔之间放置小型屏障。 是否应该让制造厂决定？ 如果您只是设置综合的设计规则并应用0密耳或1密耳扩展以达到密度要求，则您的制造商可能会应用额外的扩展值。如果他们这样做，他们可能不会告诉您；您应该预料到晶圆厂可能会如此应用以克服阻焊层模板和表面层焊盘之间的错位。 我的首选是在大多数项目中将掩膜设为0密耳，原因有两个： 除非我处理的是非常高密度的布局，否则我们用于大多数元件的封装将具有足够大的焊盘，典型的错位量不会显着减少焊盘上的焊接面积。 我已经知道制造商会增加阻焊层的扩展，因为我与有限数量的制造商合作；我知道他们的制造过程，当他们向我发送 DFM报告时，我将有机会准确检查他们想要修改的内容。 第2点应该说明您应有一组首选制造/装配公司的原因，并且您应该了解他们的制造过程。我的公司有几个制造伙伴，我们专门用于中低批量的客户项目。我们知道他们的期望以及我们在初始DFM/DFA审查后可能收到的反馈。 如果您想真正将您的意图传达给制造商，请在您的制造图纸中明确说明您的意图。在 制造图纸中添加注释，说明制造商有权在一定范围内（可能是+/-3密耳）修改阻焊剂开口。另一种选择是在阻焊层扩展上设置一个指定的公差，然后指定一个最小碎片宽度。请注意，如果您的要求过高，他们可能会将电路板退还给您，此时您可能需要放宽容忍度要求。 阅读文章