印刷電路板的技術進步正日益推動電子工業的發展。無論是提供正在改變我們的家庭和工作場所的解決方案，還是提供增加易用性的小型化產品，都有著深遠的影響。

盡管電子工業的宏觀趨勢已由物聯網，小型家庭技術等發展所帶動，但電子工程師還需要關注很多其他設計方面。這些領域包括降低功耗或解決散熱問題，特別是在惡劣的環境條件下。隨著PCB項目挑戰性的上升，特別是在國防、采礦等關鍵任務領域，交付成功的產品至關重要。這要求在PCB制造中采用全新的方法。

解決任何復雜的問題時，首先要做的就是將一個大問題分解為多個方便解決的小問題。這不僅消除了復雜問題的解決難度，更有助于以可衡量的指標解決較小的問題。而能夠最好實現這個方法的技術是有限元分析，或者通常稱為FEA。

簡而言之，有限元分析涉及虛擬環境中的系統建模，因此可以解決現實中的結構和性能問題。所以，FEA做的是將過程分為較小的子系統，以便對其進行仔細評估。FEA的實際應用是跟蹤材料變化。FEA在PCB制造中也有廣泛的應用，特別是在材料選擇方面有幫助。FEA的一些好處包括：

產品性能改善

評估不同的設計

優化設計并減少材料用量

圖源：Unsplash

PCB制造FEA分析

FEA分析可以通過多種方式為PCB制造增加價值。無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階段增加價值。下面是在設計階段方便使用的各種FEA分析的詳細分析：

信號和電源完整性分析

PCBA必須按照設定的基準無縫運行，以確保產品的可靠性。很大程度上取決于電路板的信號和電源完整性。反過來，這涉及確保以下方面：

最大化SNR

組件應具有足夠的動力

降低電源走線的噪聲

電磁兼容性和完整性

EMI噪聲通常可能與電路板有關，特別是如果它們具有RF設備。盡管可以嘗試，但完全消除噪音是不可能的。但是，有可能使您的環境達到最佳的EM平衡。在具有多個PCBAS的系統中，實現電磁兼容性也是重要的設計方面。

熱分析

熱分析是一種有限元分析，在PCB中得到廣泛應用。本質上，它涉及評估板對不同熱條件的響應。無論是由于功率組件引起的熱量分配還是環境變化，它都有助于確定使用導熱墊，過孔或導熱管理系統的整體設計。

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

PSpice

當評估信號響應時，這是首選的行業工具。借助此工具，可以對以下各項進行建模：

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

攝氏溫度求解器

它提供的結果可確保沒有過多的熱量，不僅會損壞組件，還會威脅用戶安全。

有了這些工具的幫助，已經可以保證檢查了PCB的完整性，并確保了產品的可靠性方面的問題。有限元分析的劃分方法可確保對不同方面進行精確評估并遵循標準。

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責任編輯：xj

原文標題：PCB制造中最常見的有限元分析類型

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