L'actualité PCB - Quels sont les facteurs à prendre en compte dans le processus d'évaluation des PCB

Pour l'article sur la technologie PCB, les auteurs peuvent détailler les défis auxquels les ingénieurs de conception de PCB ont été confrontés ces dernières années, car cela est devenu un aspect indispensable de l'évaluation de la conception de PCB. Dans l'article, vous pouvez discuter de la façon de relever ces défis et des solutions potentielles; Lors de la résolution des problèmes d'évaluation de la conception de PCB, les auteurs peuvent utiliser le package d'évaluation de PCB de mentor comme exemple.

En tant que chercheur, je pense à la façon dont les dernières technologies de pointe peuvent être intégrées dans un produit. Ces technologies de pointe peuvent se traduire par une fonctionnalité supérieure du produit ou par une réduction des coûts du produit. La difficulté est de savoir comment appliquer efficacement ces techniques aux produits. Il y a beaucoup de facteurs à considérer. Le temps de mise sur le marché est l'un des facteurs les plus importants et de nombreuses décisions concernant le temps de mise sur le marché sont constamment mises à jour. De nombreux facteurs doivent être pris en compte, notamment la fonctionnalité du produit, la conception et la mise en œuvre du PCB, les tests du produit et la conformité des interférences électromagnétiques (EMI). Il est possible de réduire la duplication de la conception de PCB, mais cela dépend de la façon dont le travail précédent a été fait. La plupart du temps, il est plus facile de détecter les problèmes à un stade ultérieur de la conception du PCB du produit et il est plus douloureux d'apporter des modifications aux problèmes découverts. Cependant, bien que beaucoup de gens connaissent cette règle de base, la réalité est une autre situation où de nombreuses entreprises savent qu’il est important d’avoir un logiciel de conception de PCB hautement intégré, mais cette idée est souvent compromise par le prix élevé. Cet article explique les défis auxquels est confrontée la conception de PCB et quels facteurs doivent être pris en compte lors de l'évaluation d'un outil de conception de PCB en tant que concepteur de PCB.

Voici les facteurs que les concepteurs de PCB doivent prendre en compte pour influencer leurs décisions:

1. Fonction du produit

A. fonctions essentielles couvrant les exigences essentielles, notamment:

A. interaction entre le schéma et la disposition du PCB

B. fonctions de câblage, telles que le câblage de sortie automatique, push pull, etc., et capacité de câblage basée sur les contraintes des règles de conception de PCB

C. inspecteur DRC précis

B. capacité de mettre à niveau la fonction du produit lorsque la société travaille sur des conceptions de PCB plus complexes

Interface a.hdi (interconnexion haute densité)

B. conception flexible de PCB

C. Éléments passifs embarqués

D. conception de PCB de radiofréquence (RF)

E. génération automatique de scripts

F. disposition topologique et câblage

G. fabricabilité (DFF), testabilité (DFT), fabricabilité.

C. les produits supplémentaires peuvent faire analogique analogique, analogique numérique, analogique de signal mixte analogique - numérique, analogique de signal à grande vitesse et analogique RF

D. avoir une bibliothèque centrale de composants facile à créer et à gérer

2. Un bon partenaire qui est techniquement leader de l'industrie et fait plus d'efforts que les autres fabricants peut vous aider à concevoir des produits de PCB avec la plus grande efficacité et la technologie de pointe dans les plus brefs délais

3. Le prix devrait être la considération la plus importante parmi les facteurs ci - dessus. Plus à se concentrer sur le roi!

Il y a beaucoup de facteurs à prendre en compte dans une évaluation de PCB. Le type d'outils de développement que les concepteurs de PCB recherchent dépend de la complexité du travail de conception de PCB qu'ils effectuent. À mesure que les systèmes deviennent de plus en plus complexes, le contrôle du câblage physique et du placement des composants électriques a évolué à un très large éventail. Il est donc nécessaire de définir des contraintes sur les chemins critiques dans le processus de conception de PCB. Cependant, trop de contraintes de conception de PCB limitent la flexibilité de la conception de PCB. Les concepteurs de PCB doivent avoir une bonne compréhension de leur conception de PCB et de ses règles afin de savoir quand les utiliser.

Conception de PCB de système intégré typique d'avant en arrière. Il commence par la définition de la conception de PCB (entrée schématique), qui est étroitement intégrée à l'édition des contraintes. Dans l'édition des contraintes, les concepteurs de PCB peuvent définir des contraintes physiques et électriques. Les contraintes électriques seront analysées avant et après la validation de la mise en page du simulateur d'entraînement par le réseau. Jetez un coup d’œil de plus près à la définition de la conception de PCB, qui concerne également l’intégration FPGA / PCB. Le but de l'intégration FPGA / PCB est de fournir une intégration bidirectionnelle, une gestion des données et la possibilité d'effectuer des conceptions de PCB collaboratives entre FPGA et PCB.

Lors de la phase de mise en page, les mêmes règles de contrainte pour la mise en œuvre physique sont entrées lors de la définition de la conception du PCB. Cela réduit la probabilité d'erreurs lors du passage du fichier à la mise en page. La commutation de broches, la commutation de portes logiques et même la commutation de groupes d'interfaces d'entrée et de sortie (io - Bank) nécessitent de revenir à la phase de définition de la conception du PCB pour la mise à jour, de sorte que la conception du PCB de chaque lien est synchronisée.

Au cours du processus d'évaluation, les concepteurs de PCB doivent se demander: quels critères sont essentiels pour eux?

Examinons quelques tendances qui forcent les concepteurs de PCB à revoir les fonctionnalités de leurs outils de développement existants et à commencer à commander de nouvelles fonctionnalités:

1. Polyéthylène haute densité

« la complexité accrue des semi - conducteurs et le nombre total de portes logiques nécessitent des circuits intégrés avec plus de broches et un espacement des broches plus fin. Il est courant de concevoir plus de 2 000 broches sur des dispositifs BGA avec un espacement des broches de 1 mm, sans parler de la disposition de 296 broches sur des Dispositifs avec un espacement des broches de 0,65 MM. Plus de broches d'alimentation et de mise à la terre sont nécessaires, il doit donc occuper plus de couches dans la plaque multicouche, entraînant un niveau élevé de micro - porosités. Le besoin de technologies d'interconnexion par densité (HDI).

HDI est une technologie d'interconnexion développée pour répondre aux besoins mentionnés ci - dessus. Les micro - porosités et les diélectriques ultra - minces, les traces plus fines et les espacements de ligne plus petits sont les principales caractéristiques de la technologie HDI.

2. Conception rfpcb

Pour la conception rfpcb, les circuits RF doivent être conçus directement dans le schéma du système et la disposition de la carte système, plutôt que dans un environnement séparé pour une conversion ultérieure. Toutes les capacités de simulation, d'accord et d'optimisation d'un environnement analogique RF restent nécessaires, mais un environnement analogique peut accepter des données plus brutes qu'une conception de PCB « réelle». Par conséquent, les différences entre les modèles de données et les problèmes de conversion de conception de PCB qui en découlent disparaîtront. Premièrement, les concepteurs de circuits imprimés peuvent interagir directement entre la conception de circuits imprimés du système et la simulation RF; Deuxièmement, si les concepteurs de PCB effectuent des conceptions rfpcb à grande échelle ou assez complexes, ils peuvent souhaiter affecter des tâches de simulation de circuit à plusieurs calculs exécutés dans des plates - formes parallèles, ou ils peuvent souhaiter envoyer chaque circuit dans une conception de PCB composée de plusieurs modules à leurs simulateurs respectifs, réduisant ainsi le temps de simulation.

3. Emballage avancé

L'augmentation de la complexité fonctionnelle des produits modernes nécessite une augmentation correspondante du nombre d'éléments passifs, ce qui se traduit principalement par une augmentation du nombre de condensateurs de découplage et de résistances d'adaptation terminales dans les applications à faible puissance et à haute fréquence. Bien que l'encapsulation des dispositifs passifs montés en surface se soit considérablement contractée après plusieurs années, les résultats restent les mêmes lorsque l'on tente d'atteindre une densité maximale. La technologie des composants imprimés a permis de passer des composants Multi - puces (MCM) et hybrides aux SIP et PCB, qui peuvent aujourd'hui être utilisés directement comme composants passifs embarqués. Lors de la rénovation, les dernières technologies d'assemblage ont été utilisées. Par exemple, l'inclusion d'une couche de matériau d'impédance dans une structure en couches et l'utilisation de résistances de terminaison en série juste en dessous du boîtier uBGA améliorent considérablement les performances du circuit. Maintenant, les composants passifs embarqués peuvent obtenir des conceptions de PCB de haute précision sans étapes d'usinage supplémentaires pour nettoyer les soudures au laser. Les composants sans fil évoluent également vers une amélioration directe de l'intégration du substrat.

4. PCB flexible rigide

Afin de concevoir un PCB flexible rigide pour PCB, tous les facteurs qui affectent le processus d'assemblage doivent être pris en compte. Les concepteurs de PCB ne peuvent pas simplement concevoir un PCB flexible rigide comme un PCB rigide, tout comme un PCB flexible rigide est juste un autre PCB rigide. Ils doivent gérer la zone de flexion de la conception du PCB pour s'assurer que les points clés de la conception du PCB ne causent pas de rupture et de dénudage des conducteurs en raison de contraintes sur la surface de flexion. Il reste encore de nombreux facteurs mécaniques à prendre en compte, tels que le rayon de courbure minimum, l'épaisseur et le type de diélectrique, le poids de la feuille métallique, le placage de cuivre, l'épaisseur totale du circuit, le nombre de couches et le nombre de courbures.

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5. Planification de l'intégrité du signal

Ces dernières années, les nouvelles technologies liées aux structures de bus parallèles et aux structures de paires différentielles pour la conversion série - parallèle ou l'interconnexion série ont progressé.

La figure 2 montre les types de problèmes de conception de PCB typiques rencontrés dans les conceptions de PCB à bus parallèle et à conversion série - parallèle. La limitation de la conception de PCB à bus parallèle réside dans les variations de la séquence du système, telles que les biais d'horloge et les retards de propagation. La conception de PCB contre les contraintes de synchronisation reste difficile en raison de la pente d'horloge sur toute la largeur du bus. Augmenter la fréquence d'horloge ne fait qu'aggraver le problème.

D'autre part, les structures de paires différentielles utilisent des connexions point à point commutables au niveau matériel pour permettre la communication série. Typiquement, il transmet des données sur un "Canal" série unidirectionnel qui peut être superposé en configurations de largeur 1, 2, 4, 8, 16 et 32. Chaque canal transporte un octet de données, de sorte que le bus peut gérer des largeurs de données allant de 8 à 256 octets et peut maintenir l'intégrité des données en utilisant certaines formes de techniques de détection d'erreurs. Cependant, d'autres problèmes de conception de PCB ont été causés en raison des débits de données élevés. La récupération de l'horloge à haute fréquence devient un fardeau pour le système car l'horloge nécessite un verrouillage rapide du flux de données d'entrée et pour améliorer les performances anti - secousse du circuit, il est nécessaire de réduire la gigue à chaque cycle. Le bruit d'alimentation crée également des problèmes supplémentaires pour les concepteurs de PCB. Ce type de bruit augmente le risque de secousses graves, ce qui rendra plus difficile l'ouverture des yeux. Un autre défi consiste à réduire le bruit de mode commun et à résoudre les problèmes causés par les effets de perte des boîtiers IC, des cartes PCB, des câbles et des connecteurs.

6. Utilité du kit de conception de PCB

Les suites de conception de circuits imprimés telles que USB, DDR / DDR2, PCI - X, PCI Express et rocketio aideront sans aucun doute les concepteurs de circuits imprimés à se lancer dans de nouvelles technologies. La suite de conception de PCB donne un aperçu de la technologie, décrit en détail les difficultés auxquelles les concepteurs de PCB seront confrontés, puis simule et crée des contraintes de câblage. Il fournit des documents explicatifs avec le programme, offrant aux concepteurs de PCB la possibilité de maîtriser de nouvelles technologies de pointe.