Leiterplattentechnisch - Leiterplattendesign und -entwicklung

PCB-Design und Entwicklung, Überlegen Sie, wie Sie die neueste fortschrittliche Technologie in das Produkt integrieren können. Diese fortschrittlichen Technologien spiegeln sich nicht nur in den hervorragenden Produktfunktionen wider, aber auch bei der Senkung der Produktkosten. Das Problem liegt darin, wie diese Technologien effektiv auf Produkte angewendet werden können.. Es gibt viele Faktoren zu berücksichtigen. Die Time-to-Market ist einer der wichtigsten Faktoren, und viele Entscheidungen rund um die Time-to-Market werden ständig aktualisiert. Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, einschließlich Produktfunktionen, Umsetzung des Entwurfs, Produktprüfung, and whether electromagnetic interference (EMI) meets the requirements. Es ist möglich, die Wiederholung des Designs zu reduzieren, aber dies hängt von der Fertigstellung der vorherigen Arbeiten ab. Die meiste Zeit, Je einfacher es ist, Probleme in späteren Phasen des Produktdesigns zu entdecken, und um so schmerzhafter ist es, Änderungen an den entdeckten Problemen vorzunehmen. Allerdings, Obwohl viele Menschen diese Faustregel kennen, die tatsächliche Situation ist ein anderes Szenario, das ist, Für viele Unternehmen ist es wichtig, über eine hochintegrierte Design-Software zu verfügen, aber diese Idee wird oft durch einen hohen Preis kompromittiert. Dieser Artikel erläutert die Herausforderungen, denen das PCB-Sekundärdesign gegenübersteht und welche Faktoren bei der Bewertung eines PCB-Sekundärdesigns berücksichtigt werden sollten. PCB-Design Werkzeug als PCB-Designer.

1. Produktfunktion

A. Die Grundfunktionen der Grundanforderungen an die Abdeckung, einschließlich:

a. Wechselwirkung zwischen Schaltplan und Leiterplattenlayout

b. Verdrahtungsfunktionen wie automatische Lüfterausverdrahtung, Push-Pull usw., und Verdrahtungsfähigkeiten basierend auf Konstruktionsregeln

c. Präzise Kontrolle der DRK

B. Die Fähigkeit, Produktfunktionen zu aktualisieren, wenn das Unternehmen an einem komplexeren Design beteiligt ist

a.HDI (High Density Interconnect)-Schnittstelle

b. Flexible Gestaltung

c. Einbetten passiver Komponenten

d. Hochfrequenzgestaltung

e. Automatische Skripte werden geboren

f. Topologie Platzierung und Routing

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 an der Spitze der Industrie ist und mehr Anstrengungen als andere Hersteller gewidmet hat, kann Ihnen helfen, Produkte mit maximaler Wirksamkeit und führender 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 Designer suchen, hängt von der Komplexität der Designarbeit ab, mit der sie beschäftigt sind. Da das System immer komplexer wird, hat sich die Steuerung der physikalischen Verkabelung und der Platzierung elektrischer Komponenten zu einem sehr breiten Bereich entwickelt, so dass es notwendig ist, Constraint-Prämissen für den Pivot-Pfad im Designprozess zu setzen. Allerdings haben zu viele Designbeschränkungen die Flexibilität des Designs eingeschränkt. Designer müssen ein gutes Verständnis für ihr Design und seine Regeln haben, damit sie wissen, wann sie diese Regeln anwenden müssen.

Während der Layoutphase werden dieselben Constraint-Regeln für die physikalische Realisierung eingegeben wie bei der Designdefinition. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit, Fehler von der Datei bis zum Layout zu machen. Pin Swapping, Logic Gate Swapping und sogar IO_Bank Interface Group (Input-Output Interface Group) müssen alle zur Designdefinitionsphase zurückkehren, um Updates zu erhalten, damit das Design jeder Verbindung synchronisiert wird.

Während der Evaluation muss sich der Designer fragen: Welcher Maßstab ist für sie entscheidend?

Werfen wir einen Blick auf einige Trends, die Designer zwingen, ihre bestehenden Entwicklungstools zu überprüfen und einige neue Funktionen zu bestellen:

1.HDI

Die zunehmende Komplexität der Halbleiter und die Gesamtzahl der Logikgatter erforderte integrierte Schaltungen mehr Pins und feinere Pin-Pitches. Es ist heutzutage sehr üblich, mehr als 2000-Pins auf einem BGA-Gerät mit einer Pin-Steigung von 1mm zu entwerfen, geschweige denn 296-Pins auf einem Gerät mit einer Pin-Steigung von 0,65mm anzuordnen. 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 an Mikrovias 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.RF Design

Für HF-Design sollte die HF-Schaltung direkt als Systemschematische Diagramme und 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 "reale" Design akzeptieren. Daher verschwinden die Unterschiede zwischen den Datenmodellen und den daraus resultierenden Design-Konvertierungsproblemen. Erstens können Designer direkt zwischen Systemdesign und HF-Simulation interagieren; Zweitens, wenn Konstrukteure ein großes oder relativ komplexes HF-Design durchführen, können sie Schaltungssimulationsaufgaben auf mehrere parallel laufende Rechnerplattformen verteilen wollen, oder sie möchten jede Schaltung in einem Design, das aus mehreren Modulen besteht, an ihre jeweiligen Simulatoren senden, wodurch die Simulationszeit reduziert wird.

3. Verbesserung der Verpackung der Vorgänger

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. Eingebettete passive Bauteile können nun mit hoher Präzision konstruiert werden, wodurch zusätzliche Bearbeitungsschritte für die Laserreinigung von Schweißnähten entfallen. Auch die drahtlosen Komponenten bewegen sich in Richtung einer besseren Integration direkt im Substrat.

4. Starre flexible Leiterplatte

Um eine starre flexible Leiterplatte zu entwerfen, müssen alle Faktoren berücksichtigt werden, die den Montageprozess beeinflussen. Der Designer kann nicht einfach eine starre flexible Leiterplatte wie eine starre Leiterplatte entwerfen, so wie die starre flexible Leiterplatte nichts anderes ist als eine andere starre Leiterplatte. Sie müssen den Biegebereich des Designs verwalten, um sicherzustellen, dass die Konstruktionspunkte nicht dazu führen, dass der Leiter aufgrund der Beanspruchung der Biegefläche bricht und 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 Biegeabschnitte.

Verstehen Sie das starre flexible Design und entscheiden Sie, ob Sie mit Ihrem Produkt ein starres flexibles Design erstellen können.

5. Planung der Signalintegrität

In den letzten Jahren wurden neue Technologien rund um die parallele Busstruktur und Differentialpaarstruktur für die seriell-parallele Umwandlung oder serielle Verschaltung kontinuierlich verbessert.

Zum anderen nutzt die Differentialpaarstruktur eine austauschbare Punkt-zu-Punkt-Verbindung auf Hardwareebene, um serielle Kommunikation zu realisieren. Normalerweise überträgt es Daten über einen einseitigen seriellen "Kanal", der in 1-, 2-, 4-, 8-, 16- und 32-Breitenkonfigurationen überlagert werden kann. Jeder Kanal trägt ein Byte an Daten, so dass der Bus Datenbreiten von 8 Byte bis 256 Byte verarbeiten kann, und die Datenintegrität kann durch die Verwendung einiger Formen von Fehlererkennungstechniken aufrechterhalten werden. Aufgrund der hohen Datenrate ergeben sich jedoch weitere Designprobleme. Taktrückgewinnung bei hohen Frequenzen wird zur Last des Systems. Da die Uhr den Eingangsdatenstrom schnell sperren muss und um die Anti-Shake-Leistung der Schaltung zu verbessern, ist es notwendig, den Jitter von Zyklus zu Zyklus zu reduzieren. Auch Stromversorgungsgeräusche stellen für Konstrukteure zusätzliche Probleme dar. 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 Probleme zu lösen, die durch Verlusteffekte von IC-Paketen, Leiterplatten, Kabeln und Steckern verursacht werden.

6. Praktische Leiterplattenfabrik Design Kit

Designkits wie USB, DDR/DDR2, PCI-X, PCI-Express und RocketIO werden Designern zweifellos helfen, in das neue Technologiefeld einzudringen. Das Design-Kit gibt einen Überblick über die Technologie, spezifische Anweisungen und die Probleme, mit denen der Designer konfrontiert sein wird, gefolgt von Simulation und wie man Verdrahtungsbeschränkungen schafft. Es liefert beschreibende Dokumente zusammen mit dem Programm, das Designern die Möglichkeit gibt, die neue Technologie der Vorgänger zu erfassen und zu verbessern.

Es scheint, dass es einfach ist, ein Werkzeug zu bekommen, das handhaben kann Leiterplattenlayout; Aber es ist entscheidend, ein Werkzeug zu bekommen, das nicht nur das Layout erfüllt, sondern auch Ihre dringenden Bedürfnisse löst.