[导读]印刷电路板(PCB)几乎用于所有现代电子产品中,并且依赖于微型元件的高精度构造。制作PCB板并不难,难的在于制作完成后的故障排查。无论是个人爱好者还是行业工程师,对于PCB电路板在调试的时候遇到问题也会相当头疼,这就好比程序员遇到BUG一样。常见的PCB电路板问题不少,包含电路板...
印刷电路板(PCB)几乎用于所有现代电子产品中,并且依赖于微型元件的高精度构造。制作PCB板并不难,难的在于制作完成后的故障排查。无论是个人爱好者还是行业工程师,对于PCB电路板在调试的时候遇到问题也会相当头疼,这就好比程序员遇到BUG一样。常见的PCB电路板问题不少,包含电路板设计问题、电子元器件的损坏、线路短路、元器件的质量等等,更多的PCB电路板故障还是集中在元器件上面,像电容、电阻、电感、集成芯片跟晶振的明显损坏可以直观的通过眼睛观察发现。明显损坏的电子元器件表面有显眼的烧灼痕迹,此类故障直接把问题元件更换新的就能够解决。但并非所有的电子元器件损坏都能用肉眼观察到,在不是明显损坏的情况下,查起来非常麻烦,甚至需要借助专业的检查工具进行维修。在遇到这种情况时,有没有一款实用的工具能够帮助工程师更加便捷准确的进行PCB检测,精准地判断故障所在呢?或者帮助人们更快地组装、调试和返工PCB,并减少错误发生呢?带着这些疑问,OFweek电子工程网专访了inspectAR创始人Mihir Shah。本次专访中,Mihir Shah以其独特的视角和理解为我们深度解读了融合增强现实(AR)技术的inspectAR最新功能与特性,及其给PCB检测过程带来的助力。inspectAR创始人之一 Mihir Shah完整的信息传递+团队协作:AR技术加持,PCB检测更轻松在电子产品领域,创新主要出现在设计阶段,同时也有很多测试检测的压力需要化解,inspectAR推出的方案能让工程师以前所未有的方式去探索PCB电路板。传统的PCB检测台:工具繁杂、信息零散PCB检测过程中,工程师通常需要处理不同来源的、显示在不同屏幕上的繁杂信息和数据。Mihir Shah告诉OFweek电子工程网:“传统的PCB检测过程非常缓慢且零散,除了面对工具繁杂的工作台,用户还要不断地在物理PCB板、电脑设计文件、仪器仪表面板测量数据,以及数据表中的说明和测量参考等各项参数之间来回切换,在这个切换的过程中会出现许多难以拼凑的零散信息,往往需要让用户多次记录和传递很多相同的数据,很容易造成错误,同时难以帮助用户对解决方案进行真正的实时跟踪。”inspectAR推出的解决方案:信息完整、团队协作inspectAR带来的创新之一是“完整的信息传递”:作为首个将BOM、数据表、测量图像、返工说明、通电程序等各项参数整合到同一空间的软件平台,inspectAR带给用户最大的好处是让用户可以专注于手头的物理PCB任务,并将收集整理的数据信息与他人进行分享。具体而言,工程师、技术人员和其他测试、生产相关人员都可以在项目信息齐全的工作环境下(BOM、数据表、测量图像、返工说明、通电程序等)进行交流,提供指导和规程,并共享特定的硬件数据。区别于费时、费力的传统PCB检测,inspectAR让这一切都只需要在同一平台上使用一个工具就能完成,过程更加便捷轻松。inspectAR带来的第二个创新是“团队协作”。无论是本地还是远程工作团队、制造商、及其他合作伙伴之间,都可以进行高效、及时的沟通与合作。举例来说,设计工程师、实验室技术人员和制造工程师等相关人员可以在inspectAR 平台上完成:特定返工程序通知,新任务安排,甚至还能针对其中任何组件的图像或文件添加标注或评论。inspectAR同时提供手机端APP和电脑端应用,将团队协作的便利性和及时性发挥到极致。inspectAR平台可实现高效、及时的团队沟通与协作信息安全保障+直观易用:PCB检测更可靠为了确保用户设计数据安全,inspectAR目前提供两种数据存储模式:一是云存储:适用于教学、兴趣爱好等个人用户;以及没有本地服务器的公司、初创团队。用户通过inspectAR网站建立设计项目,上传设计文件,并存储在云服务器中(Google Cloud)。inspectAR采取了专业的管理措施确保信息安全,扫描文末二维码关注“inspectAR服务号”获取更多信息。二是企业专属服务器:适用于拥有自己的服务器,以及限制互联网访问的企业用户。设计数据存储在公司IT部门选择的基础设施上,通过内部局域网访问,无需访问外部互联网。无论何种数据存储模式,用户都可以通过手机端APP随时随地查看、管理项目。手机端的数据安全和管理将由各个企业的IT团队的部署而定。除了设计项目的数据储存安全有保障之外,设计项目负责人/管理员还可以决定哪些用户能够访问什么项目。既管理了访问权限,又免去了项目相关人员自己创建、上传项目数据的重复劳动和麻烦。在保证信息完整、安全的前提下,inspectAR独特的AR技术同时降低了检测人员的技术门槛。Mihir Shah告诉OFweek电子工程网:“利用inspectAR,检测人员可以直观地了解电路板的元器件布局、走线等,清晰地理解、完成接下来的任务,而不需要成为某种EDA工具专家,也不用在物理PCB板和电脑屏幕、设计文件之间来回切换寻找自己想要的数据和信息。用户只需要轻轻点击元件,相关的信息都会在电路板上突出显示。在这种定制化平台上,除了AR技术的运用之外,还允许工程师、技术人员、管理人员、客户在同一块硬件上进行直观的实时互动和评论,这不仅利于信息的可视化传导,还有效提高了任务分配与管控的效率。”inspectAR平台可实现简单直观的电路板探测在Demo演示中,OFweek电子工程网观察发现,哪怕是一个具有复杂密集球栅阵列(BGA)以及在顶部和底部有大量其他组件的12层复杂PCB电路板上,也能利用inspectAR方便快捷的实施一系列操作。比如点击IC,找到引脚,并通过放大看到实际信号流到了电路板底部然后再流到这个IC上。还可以在软件上查看IC连接到哪里、有什么功能,并获取更多器件信息。而从传统的方式来说,人们想要了解关于电路板上哪些引脚被连接到同一信号,或者电路板上有哪些组件的信息,就必须查阅不同的文档手册,进行一系列的文档切换,或者是通过电子邮件和其他工程师交流,这往往需要花费更多的时间。显然,inspectAR软件极大提高了实验室处理电子产品效率,还减少了人们冗余的工作。inspectAR如何深度融合PCB检测与AR技术?据OFweek电子工程网了解,AR技术是一种实时计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术,是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术,这种技术的目的是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。随着电子产品运算能力的提升,AR技术的用途越来越广,但将PCB检测与AR技术相融合却是前所未闻,两门不同的技术学科之间结合最大的难点又是什么?对此Mihir Shah表示,两者结合最大的技术难点在于,针对PCB板这种需要高度定制且复杂多变的物体表面开发AR软件极其复杂。众所周知,PCB板上布满了芯片、插座、电阻、电感、电容、二极管、三极管、电阻排、电容排、晶振、数码管、电池、跳线等各类元件,如何精准识别电路板上的元件布局布线成为最大的难题。得益于inspectAR先进的AR扫描和跟踪算法,能够将元件布局布线几乎完美地叠加到PCB上,让它不管移动还是静止时,在软件中经过扫描后所呈现的图像甚至跟工程师拿在手里时看到的几乎一样。无论如何移动、摇晃电路板,AR叠层始终准确标记在谈及开发inspectAR的初衷时,Mihir Shah提到,如今只需要轻轻触碰按钮或者屏幕,就能借助AR技术帮助用户轻松获取所有信息。inspectAR的推出正是为了提高工程师的工作效率,同时减少实验室中繁多的仪器设备,让工程师即便不具备专业的EDA软件知识,也能以直观的形式实现硬件协作,快速对PCB板进行组装、检测、调试和优化,并减少错误。“AR技术已经积极且深远的影响了人们工作、娱乐、购物以及人与周围的互动方式。随着人类和计算机之间的联系越来越密切,各种形式的数据之间产生的物理鸿沟也会越来越小。这意味着我们能比以往任何时候都更快地深入了解任何事物的细节。”在谈及AR技术带来的影响时,Mihir Shah还举例到,这就好比人们坐在工厂里经过各种机器设备时一眼就能在设备上看到输出和产能,亦或是在借助AR地图指示时就像有人在复杂的城市中指出正确的方向一样。难以想象,在AR技术的加持下,PCB检测也能与之发生这样的“化学反应”,让工程师更直观地与电路进行交互,在更短的时间内检查、调试、返工和组装PCB,减少错误发生,还能通过即时通信消除沟通不畅的风险,提高团队的生产力,无疑是接下来电子产业的一大福音。未来的目标:电子工作的最终平台Mihir Shah表示,已经有不少客户用上了inspectAR进行PCB检测、组装、调试、返工等,节省下来的时间成本让大家都难以置信,“inspectAR 的直观界面可帮助他们快速有效地从设计过渡到测试。他们不需要花费额外的时间来验证查找文档,只需单击一下工具即可。inspectAR 改进了他们的柔性混合电子设计和制造流程,并简化了跨团队交接工作。”可以在inspectAR平台中直接打开数据手册,查看所有信息对于工程师而言,新一代实验室工具inspectAR极具创新力和实用性,可以协助所有的物理测试和检查任务,同时在以前无法实现的水平上进行团队协作。“未来,我们的目标是与EDA软件、任务管理系统甚至流行的增强现实耳机进行更深入的集成。该行业正朝着协作的趋势发展,特别是当今世界变得越来越疏远且不再依赖于客观地理位置的关系的情况下,共享实验室测量结果、工作指导和设计细节比以往任何时候都更重要。我们希望让inspectAR成为执行电子工作的最终平台,以实现更高效的硬件检测与调试,团队沟通,信息测量与记录,并将设计文件的每个元素都带入物理实验室,”Mihir Shah表示,“我们第一个目标是与Allegro PCB设计工具实现高度集成,增加从设计到调试的无缝过渡,并允许数据信息在在两个领域和团队之间更无缝地传输。” 活动预告 NEW
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在电子制造领域,可制造性设计(Design for Manufacturability, DFM)已成为缩短产品开发周期、降低生产成本的核心方法。DFM通过在设计阶段融入制造工艺约束,确保产品从图纸到实物的高效转化。
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DFM
PCB
印刷电路板(PCB)是现代电子设备的“神经中枢”,而多层PCB通过垂直堆叠技术,将电路密度提升至新高度。其内部结构犹如一座精密的微观城市,每一层都承载着特定功能。
关键字:
PCB
电源
在芯片性能狂飙突进的今天,PCB上的功率密度早已突破了传统散热的安全边界。当FPGA、大功率DC-DC模块等热源在狭小空间内集中爆发时,单纯依靠经验设计或后期打补丁,往往会让研发陷入“改了又改”的死循环。此时,ANSYS...
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热设计仿真
Icepak
PCB
在高速数字电路设计中,电源完整性(PI)直接影响系统性能与稳定性。某通信设备开发团队在调试一款基于FPGA的千兆以太网板卡时,发现数据传输误码率随工作频率提升显著增加。经排查,问题根源指向电源分配网络(PDN)阻抗超标,...
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PCB
PDN阻抗
电源完整性
PI
在高频、高速PCB设计中,通孔作为层间信号互连的核心载体,不再是简单的电气连接点,其阻抗特性直接决定信号传输质量,是影响信号完整性(SI)的关键因素之一。随着电子设备向高频化、高密度、高速化迭代,信号频率突破1GHz、上...
关键字:
PCB
通孔
信号失真
在工业电源PCB设计中,信号完整性(SI)与电源完整性(PI)的协同设计(PISI)已成为提升系统可靠性的核心方法。当电源噪声与信号传输相互干扰时,传统独立设计方法往往导致性能瓶颈,而PISI协同设计通过统一建模、联合仿...
关键字:
工业电源
PCB
阻抗控制
在高速数字控制电源系统中,PCB(印制电路板)作为核心载体,其可靠性直接决定了电源系统的整体性能。随着信号速率突破10Gbps、电源电流密度超过50A/cm²,信号串扰与电源纹波的耦合效应已成为制约系统稳定性的关键瓶颈。...
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PCB
信号串扰
电源纹波
在电子工业高速发展的当下,PCB(印刷电路板)作为电子设备的核心载体,其可靠性直接决定了产品的使用寿命与性能稳定性。加速寿命试验(ALT)通过模拟极端环境应力,快速暴露PCB的潜在失效模式,成为缩短研发周期、降低质量风险...
关键字:
PCB
ALT
在工业电源领域,LLC谐振拓扑凭借其高效能、低电磁干扰和宽电压调节能力,已成为中高功率应用的核心解决方案。然而,PCB设计中的寄生参数问题若未妥善处理,将直接导致开关损耗增加、效率下降,甚至引发电磁兼容性失效。本文将从寄...
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工业电源
PCB
在PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)设计中,走线是连接电路元器件、实现信号传输与电源分配的核心环节。随着电子设备向高频、高速、高集成度方向发展,常规走线已无法满足复杂电路的性能需求,特殊走线...
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PCB
电容
随着电子设备向高速、高密度、小型化方向发展,高速PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)设计逐渐成为电子工程领域的核心挑战。当系统时钟频率超过50MHz,或信号上升时间小于1ns时,传统PCB设计...
关键字:
PCB
信号
在现代电子设备向高速化、小型化、多功能化发展的趋势下,PCB(印刷电路板)作为电子系统的基础载体,其设计质量直接决定了产品的性能稳定性、电磁兼容性以及生产成本。其中,层叠设计是PCB设计的核心环节之一,它不仅影响着信号完...
关键字:
PCB
电磁
在5G基站、AI加速卡等高密度电子设备中,局部热点积聚已成为制约产品可靠性的核心挑战。某8通道毫米波相控阵模块因散热不良导致射频芯片温度超标15℃,最终通过FloTHERM与Icepak联合仿真优化,将最高温度从105℃...
关键字:
FloTHERM
PCB
热设计仿真
在电子设备的硬件架构中,印刷电路板(PCB)是承载元器件、传输电信号的核心载体。随着电子设备向高性能、小型化、多功能方向发展,多层PCB的应用愈发广泛。细心的从业者会发现,市场上主流的多层PCB几乎都是4层、6层、8层等...
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PCB
信号
在电子设备维修与升级过程中,片状元器件(Surface Mount Component, SMC)的拆卸是常见但极具挑战性的任务。这些微小型元件直接贴装在PCB板表面,无引线或短引线设计虽提升了安装密度与可靠性,却给拆卸...
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PCB
SMC
在现代电子设备中,PCB(印刷电路板)是承载和连接电子元器件的核心载体,而多层PCB凭借其高密度布线、良好的信号完整性、强大的电磁兼容性等优势,成为高性能电子设备的首选。但多层PCB的内部结构复杂,涉及层叠设计、介质材料...
关键字:
PCB
电源层
在计算机硬件领域,主板作为整个系统的核心承载平台,其性能和稳定性直接决定了设备的运行效果。根据应用场景的不同,主板主要分为工业主板和商业主板两大类别。很多人在选型时,常常会混淆两者的定位,导致设备在实际应用中出现各种问题...
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主板
PCB