浅析基于车载以太网的BACK-TO-BACK电路板设计

经过充分调查研究车载以太网的理论基础和国内外发展情况,以当前车辆行业市场需求为背景,对比当前车载网络技术优势和不足,设计一种用于验证车载以太网实际连通性能和真实传输速率的电路板。该方案基于恩智浦公司的TJA1100收发器芯片,利用其可在Reserves MII模式下工作的优势,进行BACK-TO-BACK电路板硬件设计,重点围绕TJA1100进行硬件环境搭建。

基于PA-YOLO v5的印制电路板缺陷检测

针对印制电路板裸板布局复杂,在对其表面进行缺陷检测时存在被检测图像对比度不高、亮度不均匀、缺陷位置小、形状不规则等特点,在增加网络深度时会造成参数量大、出现过拟合现象、丢失部分特征信息等问题,提出了基于YOLO v5与混合注意力机制融合,精度更高的印制电路板检测模型PA-YOLO v5(precision and attention-YOLO v5),抑制一般特征的干扰,保证网络提取特征时更加关注缺陷目标细节特征。并引用自适应双向特征融合模块(Bi FPN)网络,对每个特征图的尺度不同进行充分利用,对不同的检测目标赋予不同权重,提高网络的各个特征表达能力,最后利用FRe LU激活函数,通过将ReLU增加空间拓展成为一个2D激活函数,增强感受野对细节捕捉的能力,提高模型的鲁棒性和泛化性。在DeepPCB数据集中对6种缺陷分别进行测试,实验结果表明,文中提出的PA-YOLO v5的检测模型在该数据集上的准确率可达99.4%,并同时设置消融实验和对比实验验证了该模型的有效性。

基于改性PP成型的工控机电路板支撑架注射模设计

针对工控机电路板支撑架大型塑件的成型,选用了一种玻纤改性增强聚丙烯(PP)复合材料用于塑件的注射成型。模具结构为三板模结构,分3次开模打开。为保证塑件模腔充填均衡性、饱满性而设计了两个点浇口用于模腔的浇注。针对塑件二级子特征较多,特别是异型螺柱深筋位较多的特点,设计了多个局部镶件用于这些局部特征的成型,在提高局部成型镶件强度的同时,降低了这些成型件的加工难度。针对模腔局部位置排气难点,设置了多个透气镶件以增强排气。设置了锁扣机构、定距拉杆机构用于模具的开模闭模控制;设计了弹料机构用于流道废料的可靠脱模、定位机构以确保塑件的成型精度和模具工作寿命;3个滑块机构用于塑件侧壁直壁及直壁上侧孔的成型与脱模。模具结构形式合理,成型件便于加工且实用可靠,能为同类模具设计提供有益借鉴。

一种基于模式布线的柔性电路板布线规划算法

为解决柔性电路板整板自动化布线算法布线效率低、布线效果较差的问题,提出基于模式布线的柔性电路板布线规划算法,采用模式布线近似拟合详细布线,缩小详细布线和布线规划之间的精度误差。同时,根据人工经验设计4种布线模式和若干扇出模式,模拟扇出区内部资源分配和扇出区间排列组合可能出现的情况。针对层分配问题,设计了根据当前布线结果以及未来对其他线网的影响综合评价的层分配算法,针对通道区不允许打孔的约束,根据通道连接扇出区的位置顺序求得通道内布线线网拓扑不交叉序列,并作为分割线上过点位置排列顺序约束。最后,综合比较每个模式下的结果,选择代价最小的结果作为最终布线规划的结果。使用多个工业用例进行测试,实验结果表明,与已有柔性电路板布线规划算法相比,本文布线规划算法可以提升详细布线效率和布线结果。

基于质量4.0的印制电路板智能缺陷检测研究

新一代信息技术的高速发展为制造业的转型与发展提供了机遇,同时也推动了制造质量管理方式的重大变革。本文结合制造业发展实际情况,概述了质量4.0的基本理论及关键技术,并进一步探讨了质量4.0的实施与落地应用。具体而言,将印制电路板(printed circuit board,PCB)缺陷检测作为研究案例,设计了基于质量4.0的PCB智能缺陷检测方案,并提出了缺陷检测的5个关键评价标准;提出的检测方案可有效帮助PCB制造企业过滤缺陷假点、控制产品良率、获取缺陷解决建议,并为员工掌握专业检测技能提供学习和培训平台。本文旨在研究质量4.0环境下的智能缺陷检测及其PCB中的应用,以推动制造业质量管理数字化和智能化转型。

热应力模型下的电路板陶瓷组件绿色拆解与再资源化研究

本文旨在研究基于热应力模型的电路板与陶瓷组件的绿色拆解与协同再资源化技术。通过深入分析电路板与陶瓷组件的材料特性及热应力响应,构建了一种高效且环保的热应力拆解模型。该模型通过精确控制加热温度与速率,实现了电路板与陶瓷组件的高效分离,有效避免了传统拆解方法中的环境污染和资源浪费。同时,研究还探索了拆解产物的协同再资源化途径,通过优化再资源化流程,提高了资源的回收利用率。本研究不仅为电路板与陶瓷组件的绿色拆解提供了理论依据和技术支持,也为电子废弃物处理领域的可持续发展做出了积极贡献。

基于三重注意力的轻量级YOLOv8印刷电路板缺陷检测算法

在全球产业中,印刷电路板的生产和应用持续增长,已经成为各种电子设备的核心组成部分。由于缺陷尺度较小的问题以及检测模型轻便嵌入便携式设备的需求,印刷电路板图像的自动缺陷检测是一项具有挑战性的任务。为了满足智能制造和使用中对高质量印刷电路板产品日益增长的需求,提出一种基于YOLOv8的印刷电路板缺陷检测改进方法。首先,采用轻量级网络MobileViT作为主干网络,减小模型体积和计算量。其次,引入Triplet Attention模块,增强张量中不同维度间特征的捕捉能力。最后,将边界框损失函数替换为LMPDIoU,直接最小化预测框与实际标注框之间的左上角和右下角点距离。实验表明:改进后的检测模型能够在拥有极小参数量的同时保证小尺寸缺陷检测精度较高,模型参数量降低率为89.38%,满足轻便嵌入便携式检测设备和计算机资源受限的场景应用,证实了在印刷电路板缺陷检测领域具有良好的应用前景。

热重分析法对废旧电路板热解过程动力学和热力学分析

废旧电路板(SPCB)是一种典型的有机废弃物,可通过热解技术实现其资源化利用。采用热重分析技术(TGA)对其热解特性进行研究,揭示热解过程反应动力学和热力学。实验在氮气气氛下,考察了不同升温速率(5、10、15℃/min)对SPCB热失重特性的影响,结果表明热解过程主要发生在250~400℃温度区间,随着升温速率增大,SPCB热失重(TG)曲线逐渐向高温方向偏移,在对应的热失重速率(DTG)曲线中,存在一个明显的失重峰,且峰值温度不断增加,热滞后现象显著。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)模型和Friedman(FM)模型进行动力学分析,拟合得到平均表观活化能(Ea)分别为168.46、167.31、234.84 kJ/mol,活化能均随转化率增加而相应增大。利用FWO模型对热力学参数进行计算,在相同升温速率下,随着转化率的增大,吉布斯自由能变(ΔG)逐渐降低,对应的焓变(ΔH)和熵变(ΔS)不断增加;在相同转化率时,ΔH和ΔS随升温速率增加稍有降低,而ΔG逐渐增加。

基于颜色直方图的电路板表面缺陷检测

为了提高废旧电路板的回收再利用率,针对回收电路板常见表面缺陷,在均匀分块基础上,提出了四叉树分裂颜色直方图缺陷检测方法。该方法能快速定位电路板表面缺陷,并通过支持向量机(SVM)实现缺陷分类,进而为电路板的二次利用提供质量保障。重点分析了分块大小与判断阈值对缺陷定位结果的影响,在保证检测精度的同时,检测速度相比均匀分块方法得到明显提升。与Faster-RCNN网络方法进行对比,结果表明该方法定位效果好,分类准确率平均达81%。

高温熔盐印刷电路板式换热器的热工水力特性研究

印刷电路板式换热器(Printed Circuit Heat Exchanger,PCHE)换热效率高,结构紧凑,可作为小型模块化熔盐堆热量传输的关键设备,对其流动换热特性的研究具有重要意义。采用数值模拟方法,以翼型通道的熔盐(FNaBe)-氦气换热器为研究对象,通过计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟计算对其熔盐侧的传热特性和阻力特性进行对比分析,分别得到不同温度、翅片类型和不同节距结构下的熔盐(FNaBe)-氦气换热器的流动换热特性,并与传统直通道结构对比进行综合评估。研究结果表明,数值模拟的计算结果与实验结果对比符合较好,翼型翅片流道结构相较于直通道结构能够强化传热、降低阻力,其中节距为8 mm的NACA0025翼型翅片流道结构的流动传热特性最好。本研究建立的数值模拟方法能够用于印刷电路板式换热器的流动传热特性的预测,拟合出节距为8 mm的NACA0025翼型翅片结构的经验关联式,为后续换热器的设计提供理论基础。

通道高度对翼型翅片印刷电路板换热器流动传热性能的影响

基于通道几何尺寸对印刷电路板换热器(PCHE)流动与传热特性的影响,采用数值方法研究了通道高度对翼型翅片PCHE流动传热性能的影响。结果表明:通道高度显著影响PCHE的紧凑性、阻力与传热性能;在相同雷诺数条件下(R_(e)=6000~14000),随着通道高度H的减小(通道高度与横向节距之比H/S_(T)=0.12~0.60),范宁摩擦因子f先降低后升高,H/S T=0.24翼型翅片通道的f最低;H/S_(T)=0.24~0.60翼型翅片通道的柯尔本-j因子j几乎相同,H/S_(T)=0.12翼型翅片通道的j有所增加;j/f适合于评价不同高度翼型翅片通道的综合性能,以j/f作为综合性能评价指标时,H/S_(T)=0.24翼型翅片通道的综合性能最佳。

挠性印制电路板细线路微蚀及化学镀镍工艺研究

[目的]化学微蚀作为前处理工艺,被广泛应用在印制电路板(PCB)制造的各大环节。[方法]分别采用硫酸-过硫酸钠(用SA-SP表示)、硫酸-双氧水(用SA-HP表示)和甲酸-氯化铜(用FA-CC表示)3种体系对挠性印制电路板(FPCB)的细线路进行微蚀。通过激光光谱共聚焦显微镜(LSCM)对比了采用不同体系时的微蚀量、微蚀速率及微蚀后线路的表面粗糙度。通过扫描电镜(SEM)研究了不同微蚀体系处理前后铜线路的表面形貌,以及微蚀液对化学镀镍的影响。[结果]3种体系微蚀能力大小顺序为:SA-SP>SA-HP>FA-CC。采用不同微蚀液时铜线的表面粗糙度均随微蚀时间延长而增大。采用甲酸-氯化铜体系微蚀后铜线表面有少量氯化亚铜形成。微蚀液对化学镀镍效果的影响显著。采用硫酸-双氧水体系微蚀时镍镀层光亮,但有渗镀现象;采用甲酸-氯化铜体系微蚀时,化学镍渗镀现象严重;采用硫酸-过硫酸钠微蚀时,细线路化学镍渗镀现象得到有效控制,但镀层较暗。[结论]可尝试通过在化学镀镍液中添加光亮剂来提高镀层光亮度。

印刷电路板换热器内翅片布置方式的场协同分析与讨论

为了研究超临界CO_(2)的传热性能并提高其换热性能,通过采用超临界CO_(2)作为传热流体,以翼型翅片为例,使用数值模拟的方法探究印刷电路板换热器内的不连续翅片通道,分析几种翅片布置方式的传热和阻力性能,得出翅片的最佳布置方式。同时通过场协同理论,即通过分析温度场、压力场和速度场之间的协同性对模拟结果进行分析与讨论。结果表明,当交错距离为4 mm时,其传热性能与阻力性能均为最优,拥有最小的温度场与速度场协同角和最大的压力场与速度场协同角,表明这种布置方式可以使温度场与速度场的协同性和压力场与速度场的协同性均为最优,且它们之间的协同性均随着入口质量流量的增大而变差。

湿热盐雾大气环境印制电路板防护棚下试验研究

目的 试验研究不同防护工艺的印制电路板在湿热盐雾大气环境下的适应性。方法 结合无防护试件,在严苛的濒海棚下环境开展4种印制电路板防护工艺的暴露试验,通过观察电路板外观,测量计算绝缘电阻、介质耐压、品质因数,以及扫描电镜、能谱分析等技术手段评价印制电路板防护工艺的性能。结果 濒海棚下环境中,无防护印制电路板腐蚀严重,电气性能显著下降。改性硅、有机硅三防漆防护的印制电路板在整个试验周期内腐蚀程度轻微,电气性能较好,表面涂层仅存在轻微起泡现象。丙烯酸三防漆防护印制电路板防护性能不稳定,印制电路板出现腐蚀现象,品质因数总体低于改性硅、有机硅三防漆防护。聚氨酯三防漆防护印制电路板在电气测试性能中表现良好,但涂层出现太多破损、起泡等缺陷,铜导线出现异常生锈现象。在介质耐压测试中,多周期呈现击穿状态。结论 在濒海区域棚下湿热盐雾环境中,涂覆有机硅、改性硅三防漆的印制电路板防护状态最好,可优先选择作为防护手段。

基于电磁仿真的红外成像电路板优化设计

致力于通过仿真技术对红外成像电路板(Printed Circuit Board,PCB)进行优化,以提高其抗电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)能力。基于ANSYS SIWAVE仿真平台,聚焦于识别并解决PCB在电磁环境中可能面临的问题,以提高系统的可靠性和性能。首先,通过对PCB进行模态分析和频域分析,识别了潜在的谐振频率和电磁辐射点。接着,通过添加去耦电容的方式来消除该谐振频点,再通过对高速信号过孔孔径的仿真研究,调整布线方案、优化信号传输路径并对关键信号线进行保护,降低了信号失真和时序问题的风险。仿真结果表明,这些优化措施在提高PCB性能和稳定性方面取得了显著的效果。

超临界CO_(2)印刷电路板换热器热工水力特性研究

对于超临界CO_(2)布雷顿循环中的印刷电路板换热器,其复杂结构与工作介质的特殊物理性质将导致集总参数方法出现较大的计算误差。为提升印刷电路板换热器的换热参数的计算精度,本文基于Modelica语言,采取分节点建模方法,开发了印刷电路板换热器的热工水力特性计算程序,对其稳态运行时的换热参数进行了分析。结果表明:印刷电路板换热器的通道内超临界CO_(2)的对流换热系数沿流动方向发生显著变化。与设计值相比,分节点计算程序的最大相对误差小于3%,计算精度相比于集总参数方法显著提升,因此有必要采取分节点计算方法以提高计算精度。研究结果可为超临界CO_(2)布雷顿循环系统中印刷电路板换热器的设计和仿真提供参考。

基于网络层次分析法的废电路板树脂粉典型利用处置技术综合评价

面对产量快速增长的废电路板(WPCBs),通过机械物理等方法得到的废树脂粉若不能妥善利用处置会造成资源浪费和二次污染等一系列问题,亟须对现有WPCBs树脂粉典型利用处置技术进行综合评价。本研究运用基于网络层次分析法结合专家打分的综合评估方法,从资源、环境、经济、技术和社会五个方面构建网络层次关系,以确定其准则和指标间的联系与反馈,同时对WPCBs树脂粉三种典型利用处置技术填埋、焚烧和物理法进行优劣排序。研究结果表明,物理法以优异的环境、资源和经济准则获得最高的综合评价水平。最后以苏州某资源再生利用企业为例,应用本研究建立的评价模型对其开展在准则和指标方面的综合评价,验证了该模型的有效性,以期为WPCBs树脂粉工业化利用处置技术路线选择提供理论依据和参考。

面向高密度印刷电路板圆形特征的快速铺铜算法

随着印刷电路板的高度集成化,传统的芯片安装和散热无法满足整体尺寸和重量的要求。铺铜作为PCB设计环节中最后进行的关键步骤,在提高电路板性能和有效性方面具有重要作用。本文针对高密度印刷电路板上存在的圆形特征,提出了一种基于完整图形的信息分类和区域计算的快速铺铜算法,并对铺铜过程中产生的孤岛提出了搜索方案。其核心思想如下:首先根据图形信息对大量特征进行区域划分,然后根据碰撞关系对其分簇,基于分簇结果得到外包络边链和孤岛边链,最后通过环和孔的边链关系得到铺铜结果。算法在3.20 GHz、16 GB内存的Windows 10环境下运行,使用工业用例测试数据进行验证。实验结果表明,与开源的基于拟合多边形的铺铜工具相比,在面向大规模场景时,铺铜结果不依赖于拟合多边形边数,时间缩短了约60%。

基于随钻系统的印制电路板防护工艺效果验证

随钻仪器作业时环境温度高且振动强度大,印制电路板的可靠性和稳定性直接关系到随钻系统的运行状态。基于随钻系统电路板长期可靠稳定工作的实际需求,开展了印制电路板的三防涂覆、点胶和灌封工艺研究。首先,给出材料老化、固化和防护工艺可靠性试验方案;其次,开展了可靠性试验及分析验证;最后,确定了有效的工艺方法和防护措施,解决了高温振动环境下,材料性能退化及焊点疲劳开裂的问题,提高了随钻系统印制电路板的质量和可靠性。

印制电路板LED导光柱装配工艺及工装设计

通过对印制电路板LED导光柱装配工艺进行分析,根据工艺特点设计压装工装,同时阐述了工装结构、设计要点以及制造过程的注意事项。经实际批量生产验证,印制电路板LED导光柱装配后达到技术要求,表明LED导光柱压装工装设计合理,可推广用于同类型元件的装配工艺。