Blog de PCB - Factores a tener en cuenta en el diseño de PCB

Para el artículo sobre la tecnología de placas de pcb, los desafíos que enfrentan los ingenieros de diseño de placas de PCB en los últimos años, este artículo explicará los desafíos que enfrenta el diseño de placas de PCB y qué factores deben considerar los diseñadores de placas de PCB como herramientas de diseño de placas de pcb. Los siguientes son varios factores que los diseñadores de placas de PCB deben considerar e influir en sus decisiones:

1. las funciones del producto 1.1 cubren las funciones básicas de los requisitos básicos, incluyendo: 1) interacción entre el esquema y el diseño de la placa de PCB 2) funciones de cableado, como cableado de abanico automático, cableado push - pull y capacidad de cableado basada en reglas de diseño 3) Inspector DRC 1.2 capacidad de actualizar las funciones del producto con un diseño más complejo de la compañía 1) interfaz HDI (interconexión de alta densidad) 2) diseño flexible 3) componentes pasivos incrustados 4) diseño de radiofrecuencia (rf) 5) generación automática de guiones 6) diseño topológico y cableado 7) manufacturabilidad (dff), testabilidad (dft), manufacturabilidad, simulación de alta velocidad 1.4 y simulación de radiofrecuencia 1.4 con una biblioteca central de componentes fácil de crear y gestionar 2. Un buen socio que lidera técnicamente la industria y trabaja más duro que otros fabricantes puede ayudarle a diseñar productos con eficacia y tecnología 3 en poco tiempo. ¡¡ el precio debe ser una consideración secundaria en los factores anteriores y prestar más atención al retorno de la inversión! Hay muchos factores que deben tenerse en cuenta en la evaluación de los paneles de pcb. El tipo de herramientas de desarrollo que buscan los diseñadores depende de la complejidad del trabajo de diseño que realizan. A medida que el sistema se vuelve cada vez más complejo, el control del cableado físico y la colocación de los componentes eléctricos se hace tan amplio que las restricciones a las rutas críticas deben aplicarse durante el proceso de diseño. Sin embargo, demasiadas restricciones de diseño limitan la flexibilidad del diseño. Los diseñadores deben tener una buena comprensión de sus diseños y reglas para que sepan cuándo usarlas. Esta definición de diseño está estrechamente integrada con la edición de restricciones. En la edición de restricciones, el diseñador puede definir restricciones físicas y eléctricas. Las restricciones eléctricas impulsarán el simulador para el análisis previo a la colocación y posterior a la colocación de la verificación de la red. Echando un vistazo más de cerca a la definición de diseño, también está relacionada con la integración de FPGAs / pcb. El objetivo de la integración de los tableros FPGAs / PCB es proporcionar integración bidireccional, gestión de datos y capacidad de diseño colaborativo entre los tableros FPGAs y pcb. Las reglas de restricción de implementación física introducidas en la etapa de diseño y la etapa de definición de diseño son las mismas. Esto reduce la posibilidad de errores desde archivos hasta diseños. El intercambio de tuberías, el intercambio de Puertas lógicas e incluso el intercambio de grupos de interfaz de entrada y salida (io bank) requieren volver a la fase de definición de diseño para actualizarse, por lo que el diseño de cada enlace está sincronizado. 2.1 La complejidad de los semiconductores HDI y el aumento del número total de Puertas lógicas requieren circuitos integrados con más pin y un espaciamiento de pin más fino. Es común diseñar más de 2000 Pines en dispositivos bga con una distancia de 1 mm, y mucho menos 296 Pines en dispositivos con una distancia de 0,65 mm. Los tiempos de subida más rápidos y los requisitos de integridad de la señal (si) requieren más fuentes de alimentación y pines de tierra, lo que requiere más capas en las placas multicapa, impulsando así la alta demanda de microporos. La demanda de tecnología de interconexión de densidad (hdi). HDI es una tecnología de interconexión desarrollada para satisfacer las necesidades anteriores. Los microporos y los medios ultrafinos, los rastros más delgados y las distancias de línea más pequeñas son las características clave de la tecnología hdi. 2.2 para el diseño de radiofrecuencia, los circuitos de radiofrecuencia deben diseñarse directamente en el esquema del sistema y el diseño de la placa del sistema, en lugar de realizar transformaciones posteriores en entornos separados. Todavía se necesitan todas las funciones de simulación, ajuste y optimización proporcionadas por el entorno de simulación de radiofrecuencia, pero el entorno de simulación acepta más datos brutos que el diseño "real". Por lo tanto, las diferencias entre los modelos de datos y los problemas resultantes de conversión de diseño desaparecerán. En primer lugar, los diseñadores pueden interactuar directamente entre el diseño del sistema y la simulación de radiofrecuencia; En segundo lugar, si los diseñadores están llevando a cabo diseños de radiofrecuencia a gran escala o bastante complejos, pueden querer asignar tareas de simulación de circuitos a múltiples plataformas de computación que funcionan en paralelo, o quieren reducir el tiempo de simulación enviando cada circuito de varios diseños a su propio simulador. Aunque el encapsulamiento de los dispositivos de montaje de superficie pasiva se ha reducido drásticamente a lo largo de los años, los resultados siguen siendo los mismos al tratar de lograr la densidad final. La tecnología de componentes impresos ha logrado la transición de componentes multichip (mcm) y híbridos a los sip y placas de PCB que hoy en día están incrustadas directamente como componentes pasivos. La tecnología de montaje se adoptó en el proceso de transformación. Por ejemplo, la adición de una capa de material de resistencia a la estructura jerárquica y el uso directo de resistencias terminales en serie bajo el embalaje de la matriz de rejilla de microesferas (bga) mejoran considerablemente el rendimiento del circuito. Los componentes pasivos incrustados ahora se pueden diseñar con alta precisión sin pasos de procesamiento adicionales para la soldadura de limpieza láser. En los componentes inalámbricos también existe una tendencia a aumentar la integración directamente dentro del sustrato. 2.4 para diseñar placas de PCB rígidas y flexibles, los PCB rígidos y flexibles deben considerar todos los factores que afectan el proceso de montaje. Los diseñadores no pueden diseñar PCB rígidos y blandos tan simplemente como diseñar PCB rígidos, como si los PCB rígidos y blandos fueran solo otro PCB rígido. Deben gestionar las zonas de flexión del diseño para garantizar que el punto de diseño no provoque la rotura y desprendimiento del conductor debido a las tensiones en la superficie de flexión. También hay muchos factores mecánicos que deben tenerse en cuenta, como el radio de flexión, el grosor y el tipo de dieléctrico, el peso de la placa metálica, el cobre, el grosor general del circuito, el número de capas y el número de curvas. Conozca el diseño rígido y suave y decida si su producto le permite crear diseños rígidos y suaves. 2.5 La planificación de la integridad de la señal ha avanzado en los últimos años con nuevas tecnologías relacionadas con la arquitectura de bus paralelo y la arquitectura de par diferencial asociada a la conversión serie a paralelo o la interconexión en serie. Tipos típicos de problemas de diseño encontrados en el diseño de autobuses paralelos y conversión de cadenas. Las limitaciones del diseño de autobuses paralelos radican en cambios en la cronología del sistema, como la desviación del reloj y el retraso en la propagación. Debido a la desviación del reloj en el ancho del bus, todavía es difícil diseñar restricciones de tiempo. Aumentar la frecuencia del reloj solo empeorará el problema. Por otro lado, la estructura de par diferencial utiliza conexiones punto a punto intercambiables para la comunicación en serie a nivel de hardware. Normalmente, transmite datos a través de un "canal" serie unidireccional que puede apilarse en configuraciones de 1, 2, 4, 8, 16 y 32 anchos. Cada canal lleva un byte de datos, por lo que el bus puede procesar un ancho de datos de 8 a 256 bytes y puede mantener la integridad de los datos utilizando algún tipo de tecnología de detección de errores. Sin embargo, debido a la alta tasa de datos, se han producido otros problemas de diseño. La recuperación del reloj de alta frecuencia se convierte en una carga para el sistema, ya que el reloj necesita bloquear rápidamente el flujo de datos de entrada y reducir el temblor entre todos los ciclos para mejorar el rendimiento antitemblor del circuito. El ruido de la fuente de alimentación también plantea problemas adicionales a los diseñadores. Este tipo de ruido aumenta la posibilidad de temblores graves, lo que dificulta abrir los ojos. Otro desafío es reducir el ruido de modo común y abordar los problemas causados por los efectos de pérdida de encapsulamiento ic, placas de pcb, cables y conectores. los kits de diseño prácticos como usb, DDR / ddr2, PCI - x, PCI Express y rocketio del kit de diseño 2.6 sin duda serán de gran ayuda para los diseñadores que entren en la nueva tecnología. El kit de diseño ofrece una visión general de la tecnología, las descripciones detalladas y las dificultades que enfrentarán los diseñadores, seguido de simulaciones y cómo crear restricciones de cableado. Junto con el programa, proporciona documentos explicativos que brindan a los diseñadores la oportunidad de dominar las nuevas tecnologías avanzadas. Parece fácil obtener una herramienta de tablero de PCB que pueda procesar el diseño; Sin embargo, es fundamental obtener una herramienta que no solo satisfaga el diseño, sino que también resuelva sus necesidades urgentes.