初级硬件工程师,工作中遇到的问题list

1)元器件选型

刚进公司一般情况下是不会让新人选型的,最起码一年之后才会逐步接触,需要耐得了寂寞和坐冷板凳。但是有一种情况除外,人手紧张,并且电路板简单,会让新人选择简单的元器件,比如按键开关,LED,电阻这类元器件。毕竟第一次接触,一脸懵。我是谁?我在哪?我将要去哪?

元器件参数设计,需要了解元器件的特性和参数,从诸多参数中挑选适用于当前电路的关键参数即可,不需要每一个参数都符合某一要求,有些参数是一点都不care的。举个例子,如果工作在常温下,发热不高,那么就不需要考虑元器件的温度,常用的如贴片电阻,一般温度都在85℃,常温都是60℃以下。

2)功能网络、电源网络

工作一年左右,对于产品有了初步了解,能够解剖电路,肢解成一个个模块,方便理解和测试。逐步对功能网络、电源网络有概念,选型方面还是有些困难。此时,最好是能够测试电源方面的参数,知道哪些是重点参数,做到了熟于心,为下一步能够独立选型做铺垫。

3)核心处理器电路

核心处理器电路对初级工程师来说,还是有难度的,需要学习的知识很多,最新系统有哪些元器件、容量有多大、哪些引脚是需要的,如何连接。

4)原理图查错,netlist

原理图绘制完成后,需要查错,如果有断点,软件可以轻松查出来,标注不同颜色,修改对应位置即可。查错完成后,硬件工程师需要点击netlist,只有netlist网表正确了,才进入Layout这一步。有时会遇到一些稀奇古怪的问题,看不懂,这时候已经适应公司生活,知晓如何查找资料,解决自己的疑惑,通过度娘知晓其他一些工程师遇到该问题时,是如何操作的,自行解决,是这一阶段的特色。

5)规划叠层结构,规划电源层、地层、信号层

根据电路的元器件规模和走线密度,确定需要的信号层数量,再确定电源层和地层,这一步的评估,需要一定的经验,不然评估松了,板层增多;评估收紧,出线困难,容易信号间相互干扰,给调试增加难度;

6)依据规划的叠层结构,跟板厂要 线间距、线宽,明确阻抗需求

叠层完成后,需要和板厂确认线间距、线宽,因为这涉及到PCB制作,需要有一定的PCB工艺知识基础,这就需要硬件工程师学习和补充。电路板由芯板、铜板、环氧树脂胶组成,重点就是环氧树脂胶的Er会影响阻抗,进而影响线宽和线间距,每一家板厂调配,都会有细微差别,如果是高速板或者有差分信号,对阻抗有要求,那么板厂的参数就是关键了。

当然还有另一个方法,直接发给板厂,让板厂微调,目前很多小公司都是如此操作。

7)布局确认

电路板先不着急布线,好的布局等于少返工,等于拉线丝滑,磨刀不误砍柴工。布局完成后,拉着机构、硬件工程师、FPGA工程师一起讨论引脚摆放位置,和引脚放置位置,各方意见一致,从而确定最终布局。

初级工程师在布局过程中较难评估器件摆放合理性和引脚放置合理性,需求前期跟着前辈一起经历全流程,遇到不懂的及时问,不问藏着,后期独立做的时候,哪哪都不顺畅,给自己增加完成难度。

8)布线确认

线布完了,Layout交付给初级硬件工程师,不知道如何检查Layout;不知道如何提出修改意见;不知道如何操作软件查看关键走线。

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