PCB-Neuigkeiten - Welche Faktoren sollten bei der PCB-Evaluierung beachtet werden?

Für Artikel zur Leiterplattentechnik, Der Autor kann auf die Herausforderungen eingehen, denen PCB-Design Ingenieure in letzter Zeit, weil dies zu einem unverzichtbaren Aspekt der Evaluierung geworden ist PCB-Design. Im Artikel, Sie können diskutieren, wie Sie diesen Herausforderungen und potenziellen Lösungen begegnen können; bei der Lösung PCB-Design Bewertungsprobleme, Der Autor kann Mentors PCB Evaluation Software Paket als Beispiel verwenden.

Als Forscher, Was ich überlege ist, wie man die neueste fortschrittliche Technologie in das Produkt integriert. Diese fortschrittlichen Technologien können in hervorragenden Produktfunktionen verkörpert werden, aber auch zur Senkung der Produktkosten. Die Schwierigkeit besteht darin, diese Technologien effektiv auf Produkte anzuwenden.. Es gibt viele Faktoren zu berücksichtigen. Die Time-to-Market ist einer der wichtigsten Faktoren, und es gibt viele Entscheidungen rund um die Time-to-Market, die ständig aktualisiert werden. Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, einschließlich Produktfunktionen, PCB-Design und Umsetzung, Produktprüfung, and whether electromagnetic interference (EMI) meets the requirements. Es ist möglich, die Wiederholung von PCB-Design, aber es hängt von der Fertigstellung der vorherigen Arbeit ab. Die meiste Zeit, Es ist einfacher, Probleme in den späteren Phasen des Produkts zu finden PCB-Design, und es ist schmerzhafter, Änderungen an den gefundenen Problemen vorzunehmen. Allerdings, Obwohl viele Menschen diese Faustregel kennen, die tatsächliche Situation ist ein anderes Szenario, das ist, Viele Unternehmen wissen, dass es wichtig ist, eine hochintegrierte PCB-Design Software, aber diese Idee wird oft durch hohe Preise beeinträchtigt. In diesem Artikel werden die Herausforderungen erläutert, denen PCB-Design und welche Faktoren bei der Bewertung einer PCB-Design Werkzeug als PCB-Designer.

Die folgenden Faktoren müssen PCB-Designer berücksichtigen und beeinflussen ihre Entscheidung:

1. Produktfunktion

A. Grundfunktionen, die grundlegende Anforderungen abdecken, einschließlich:

A. Wechselwirkung zwischen Schaltplan und Leiterplattenlayout

B. Verdrahtungsfunktionen wie automatische Verdrahtung des Lüfter, Push-Pull, etc., und Verdrahtungsmöglichkeiten basierend auf PCB-Design Regelbeschränkungen

C. Präzise Kontrolle der DRK

B. Die Fähigkeit, Produktfunktionen zu aktualisieren, wenn das Unternehmen in einem komplexeren PCB-Design

A. HDI-Schnittstelle (High Density Interconnect)

B. Flexibels Leiterplattendesign

C. Eingebettete passive Komponenten

D. Radio Frequency (RF) PCB Design

E. Automatische Skripterstellung

F. Topologische Platzierung und Verlegung

G. Herstellbarkeit (DFF), Prüfbarkeit (DFT), Herstellbarkeit (DFM), etc.

C. Zusätzliche Produkte können analoge Simulation, digitale Simulation, analog-digitale Mischsignalsimulation, Hochgeschwindigkeitssignalsimulation und HF-Simulation durchführen

D. Haben Sie eine zentrale Komponentenbibliothek, die einfach zu erstellen und zu verwalten ist

2. Ein guter Partner, der technisch in der Industrie führend ist und sich mehr Mühe als andere Hersteller widmet, kann Ihnen helfen, Leiterplattenprodukte mit der größten Effizienz und führenden Technologie in kürzester Zeit zu entwerfen

3. Preis sollte die wichtigste Erwägung unter den oben genannten Faktoren sein. Was mehr Aufmerksamkeit braucht, ist die Rate der Kapitalrendite!

Es gibt viele Faktoren, die bei der PCB-Bewertung zu berücksichtigen sind. Die Art der Entwicklungswerkzeuge, die PCB-DesignEs hängt von der Komplexität der PCB-Design Arbeit, in der sie tätig sind. Da das System immer komplexer wird, Die Steuerung der physikalischen Verkabelung und der Platzierung elektrischer Komponenten hat sich zu einem sehr breiten Spektrum entwickelt, so dass es notwendig ist, Einschränkungen für den kritischen Pfad in der PCB-Design Prozess. Allerdings, zu viele PCB-Design die Flexibilität der PCB-Design. PCB-DesignSie müssen ein gutes Verständnis für ihre PCB-Design und seine Regeln, damit sie wissen, wann diese Regeln anzuwenden sind.

Ein typisches integriertes System PCB-Design von vorne nach hinten. Es beginnt mit dem PCB-Design Definition (schematic input), die eng mit der Constraint-Bearbeitung integriert ist. In der Bearbeitung von Einschränkungen, PCB-Designer kann sowohl physikalische als auch elektrische Einschränkungen definieren. Die elektrischen Einschränkungen werden vor und nach dem Layout des Netzwerksimulators analysiert.. Werfen Sie einen genaueren Blick auf die PCB-Design Definition, es ist auch mit FPGA verbunden/PCB-Integration. Der Zweck des FPGA/PCB-Integration soll eine Zwei-Wege-Integration bieten, Datenmanagement, und die Fähigkeit zur Zusammenarbeit PCB-Design zwischen FPGA und PCB.

In der Layoutphase, dieselben Beschränkungsregeln für die physikalische Realisierung werden während der PCB-Design definition. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern im Prozess von Datei zu Layout. Pin-Austausch, Logic Gate Swapping, and even input-output interface group (IO_Bank) swapping all need to return to the PCB-Design Definitionsstufe für Aktualisierungen, so die PCB-Design jede Verbindung wird synchronisiert.

Bei der Evaluation müssen sich Leiterplattendesigner fragen: Welche Standards sind für sie entscheidend?

Schauen wir uns einige Trends an, die PCB-Designer zwingen, die Funktionen ihrer bestehenden Entwicklungswerkzeuge erneut zu überprüfen und einige neue Funktionen zu bestellen:

1.HDI

"Die zunehmende Komplexität von Halbleitern und die Gesamtzahl der Logikgatter erforderte, dass integrierte Schaltungen mehr Pins und feinere Pin-Pitches haben. Es ist üblich, mehr als 2000-Pins auf einem BGA-Gerät mit einer Pin-Pitch von 1mm zu entwerfen, ganz zu schweigen von der Anordnung von 296-Pins auf einem Gerät mit einer Pin-Pitch von 0.65mm. Die Notwendigkeit für schnellere und schnellere Anstiegszeiten und Signalintegrität (SI) erfordert eine größere Anzahl von Energie- und Massepunkten, so dass es mehr Schichten in der mehrschichtigen Platine einnehmen muss, wodurch das hohe Niveau von Micro-Vias angetrieben wird. Die Notwendigkeit einer Technologie der Dichtevernetzung (HDI).

HDI ist eine Verbindungstechnologie, die als Antwort auf die oben genannten Bedürfnisse entwickelt wird. Mikrovias und ultradünne Dielektrika, feinere Leiterbahnen und kleinere Linienabstände sind die Hauptmerkmale der HDI-Technologie.

2. RFPCB Design

Für RFPCB-Design sollte die HF-Schaltung direkt in das Systemschematische Diagramm und das Systemplatinenlayout entworfen und nicht in einer separaten Umgebung für die anschließende Konvertierung verwendet werden. Alle Simulations-, Tuning- und Optimierungsfunktionen der HF-Simulationsumgebung sind weiterhin notwendig, aber die Simulationsumgebung kann primitivere Daten als das "echte" PCB-Design akzeptieren. Daher verschwinden die Unterschiede zwischen den Datenmodellen und den resultierenden PCB-Design-Konvertierungsproblemen. Erstens können PCB-Designer direkt zwischen dem System PCB-Design und HF-Simulation interagieren; Zweitens, wenn Leiterplattendesigner ein groß angelegtes oder recht komplexes RFPCB-Design durchführen, können sie die Schaltungssimulationsaufgaben auf mehrere Berechnungen verteilen, die in paralleler Plattform laufen, oder sie möchten jede Schaltung in einem PCB-Design, das aus mehreren Modulen besteht, an ihre jeweiligen Simulatoren senden, wodurch die Simulationszeit verkürzt wird.

3. Erweiterte Verpackung

Die zunehmende Funktionskomplexität moderner Produkte erfordert eine entsprechende Zunahme der Anzahl passiver Komponenten, was sich vor allem in der Zunahme der Anzahl von Entkopplungskondensatoren und Klemmenabgleichwiderständen in Niederleistung, Hochfrequenz-Anwendungen widerspiegelt. Obwohl die Verpackung von passiven Oberflächenmontagegeräten nach einigen Jahren erheblich geschrumpft ist, bleiben die Ergebnisse bei der Erzielung der maximalen Dichte unverändert. Die Technologie gedruckter Bauteile macht den Übergang von Multi-Chip-Komponenten (MCM) und Hybridkomponenten zu SiP und Leiterplatten, die heute direkt als eingebettete passive Komponenten eingesetzt werden können. Im Transformationsprozess wurde die neueste Montagetechnik übernommen. Zum Beispiel verbessern die Einbeziehung einer Schicht aus Impedanzmaterial in eine geschichtete Struktur und die Verwendung von Reihenabschlusswiderständen direkt unter dem uBGA-Paket die Leistung der Schaltung erheblich. Jetzt können eingebettete passive Komponenten ein hochpräzises Leiterplattendesign erhalten, wodurch zusätzliche Bearbeitungsschritte für die Laserreinigung von Schweißnähten überflüssig sind. Auch drahtlose Komponenten bewegen sich in Richtung einer besseren Integration direkt im Substrat.

4. Starre flexible Leiterplatte

Um eine starre flexible Leiterplatte für Leiterplatte zu entwerfen, müssen alle Faktoren berücksichtigt werden, die den Montageprozess beeinflussen. PCB-Designer können nicht einfach eine starre flexible Leiterplatte wie eine starre Leiterplatte entwerfen, so wie die starre flexible Leiterplatte nur eine weitere starre Leiterplatte ist. Sie müssen den Biegebereich des Leiterplattendesigns verwalten, um sicherzustellen, dass die Hauptpunkte des Leiterplattendesigns nicht dazu führen, dass der Leiter aufgrund der Spannung der gekrümmten Oberfläche bricht und sich ablöst. Es gibt immer noch viele mechanische Faktoren zu berücksichtigen, wie minimaler Biegeradius, dielektrische Dicke und Art, Blechgewicht, Kupferbeschichtung, Gesamtkreisdicke, Anzahl der Schichten und Anzahl der Biegungen.

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5. Planung der Signalintegrität

In den letzten Jahren wurden neue Technologien im Zusammenhang mit paralleler Busstruktur und Dwennferentialpaarstruktur für serielle zu parallele Umwandlung oder serielle Verschaltung kontinuierlich weiterentwickelt.

Abbildung 2 zeigt die Arten von typischen PCB-Design Probleme bei Parallelbus und seriell-paralleler Konvertierung PCB-Design. Die Begrenzung des Parallelbusses PCB-Design liegt in Systemzeitänderungen, wie Taktschiefe und Ausbreitungsverzögerung. Durch die Schräglage der Uhr über die gesamte Busbreite, PCB-Design für zeitliche Zwänge immer noch schwierig. Die Erhöhung der Taktrate macht das Problem nur noch schlimmer.

Andererseits, Die Differentialpaarstruktur nutzt eine austauschbare Punkt-zu-Punkt-Verbindung auf Hardwareebene, um serielle Kommunikation zu realisieren. Normalerweise, Es überträgt Daten über einen seriellen Einweg-Kanal, die in 1-, 2-, 4-, 8-, 16-, und 32-Breite Konfigurationen. Jeder Kanal trägt ein Byte an Daten, so kann der Bus Datenbreiten von 8 Byte bis 256 Byte verarbeiten, und Datenintegrität kann durch Verwendung einiger Formen von Fehlererkennungstechniken aufrechterhalten werden. Allerdings, aufgrund der hohen Datenrate, andere PCB-Design Probleme werden verursacht. Taktrückgewinnung bei hohen Frequenzen wird zur Last des Systems, weil die Uhr den Eingangsdatenstrom schnell sperren muss, und um die Anti-Shake-Leistung des Schaltkreises zu verbessern, Es ist notwendig, den Jitter von Zyklus zu Zyklus zu reduzieren. Stromversorgungsgeräusche schaffen auch zusätzliche Probleme für PCB-Designers. Diese Art von Lärm erhöht die Wahrscheinlichkeit von starkem Jitter, was das Öffnen der Augen erschwert. Eine weitere Herausforderung besteht darin, Gleichtaktrauschen zu reduzieren und die Probleme zu lösen, die durch Verlusteffekte von IC-Paketen verursacht werden, Leiterplatten, Kabel und Steckverbinder.

6. Praktische PCB-DesignBausatz

PCB-DesignKits wie USB, DDR/DDR2, PCI-X, PCI-Express und RocketIO werden zweifellos helfen PCB-DesignDer Einstieg in den Bereich der neuen Technologien. Die PCB-DesignKit gibt einen Überblick über die Technologie, eine detaillierte Beschreibung, und die Schwierigkeiten, die PCB-Designer wird gegenüberstehen, gefolgt von Simulation und wie man Verdrahtungsbeschränkungen erstellt. Es liefert erläuternde Dokumente zusammen mit dem Programm, die PCB-DesignSie haben die Möglichkeit, fortgeschrittene neue Technologien zu beherrschen.