Dati PCB - Quali fattori dovrebbero essere considerati sul processo di valutazione della scheda PCB

Per il Scheda PCB articolo tecnologico, l'autore può descrivere le sfide che Scheda PCB Gli ingegneri di progettazione hanno affrontato negli ultimi tempi, in quanto questo è diventato un aspetto integrale della valutazione Scheda PCB progettazione. Nell'articolo, come affrontare queste sfide e discutere le possibili soluzioni; quando si risolve Scheda PCB problemi di valutazione del progetto, l'autore può usare Mentor's Scheda PCB pacchetto software di valutazione come esempio. Come personale di ricerca e sviluppo, la considerazione è come integrare la tecnologia avanzata nel prodotto. Queste tecnologie avanzate si riflettono non solo nelle eccellenti funzioni del prodotto, ma anche nella riduzione dei costi del prodotto. La difficoltà risiede nel modo in cui applicare efficacemente queste tecnologie ai prodotti. Ci sono molti fattori da considerare, Il time-to-market è uno dei fattori più importanti, e molte decisioni sul time-to-market sono costantemente aggiornate. C'è una vasta gamma di fattori da considerare, che vanno dalla funzionalità del prodotto, realizzazione del progetto, test del prodotto, and Conformità alle interferenze elettromagnetiche (EMI). È possibile ridurre le iterazioni progettuali, ma dipende dal completamento del lavoro precedente. La maggior parte del tempo, più facile è trovare problemi più avanti nella progettazione del prodotto, e più doloroso è apportare modifiche ai problemi riscontrati. Ecco alcuni fattori che Scheda PCB i progettisti devono considerare e influenzare la loro decisione:

1. Funzione del prodotto

1.1 Funzioni essenziali che coprono i requisiti essenziali, tra cui:

1) Interazione tra schema e layout della scheda PCB

2) Funzioni di routing quali routing automatico fan-out, push-pull e funzionalità di routing basate sui vincoli delle regole di progettazione

3) Controllo RDC

1.2 La capacità di aggiornare le funzionalità del prodotto mentre l'azienda si impegna in un design più complesso

1) Interfaccia HDI (High-Density Interconnect)

2) Design flessibile

3) Incorporare componenti passivi

4) Progettazione a radiofrequenza (RF)

5) Generazione automatica dello script

6) Disposizione topologica e routing

7) Fabbricabilità (DFF), Testabilità (DFT), Fabbricabilità (DFM), ecc.

2. Un buon partner che è tecnicamente leader del settore e ha dedicato più sforzo di altri produttori, può aiutarvi a progettare prodotti con efficacia e tecnologia in un breve periodo di tempo

3. Il prezzo dovrebbe essere una considerazione secondaria tra i fattori di cui sopra, e più attenzione dovrebbe essere prestata al ROI.

Ci sono molti fattori da considerare nella valutazione della scheda PCB. Il tipo di strumenti di sviluppo che un designer sta cercando dipende dalla complessità del lavoro di progettazione che sta facendo. Poiché i sistemi tendono a diventare più complessi, il controllo dell'instradamento fisico e del posizionamento dei componenti elettrici è diventato così esteso che i vincoli devono essere posti su percorsi critici nel processo di progettazione. Tuttavia, troppi vincoli di progettazione limitano la flessibilità del design. I progettisti devono avere una buona comprensione dei loro disegni e delle loro regole, in modo da sapere quando utilizzare tali regole. Le stesse regole di vincolo per l'implementazione fisica vengono inserite durante la fase di layout come durante la definizione del progetto. Ciò riduce la possibilità di errori che passano da file a layout. Lo scambio pin, lo scambio logic gate e persino lo scambio di gruppi di interfaccia di input e output (IO_Bank) devono tornare alla fase di definizione del progetto per l'aggiornamento, in modo che il design di ogni collegamento sia sincronizzato. Una tendenza di progettisti che rivisitano le proprie capacità di sviluppo esistenti e iniziano ad ordinarne alcune nuove:

3.1 HDI

L'aumento della complessità dei semiconduttori e il numero totale di porte logiche hanno richiesto circuiti integrati con più pin e pitch pin più fini. È comune progettare più di 2000 pin su un dispositivo BGA con passo di 1mm, figuriamoci 296 pin su un dispositivo con passo di 0,65mm. Tempi di salita più rapidi e requisiti di integrità del segnale (SI) richiedono un numero maggiore di pin di potenza e massa, che richiedono più strati in una scheda multistrato, determinando così un'elevata domanda di microvie. Necessità di una tecnologia di interconnessione a densità (HDI). HDI è una tecnologia di interconnessione che viene sviluppata in risposta alle esigenze di cui sopra. Micro vias e dielettrici ultrasottili, tracce più sottili e spazi di linea più piccoli sono caratteristiche chiave della tecnologia HDI.

3.2 Progettazione RF

Per la progettazione RF, i circuiti RF dovrebbero essere progettati direttamente nello schema del sistema e nel layout della scheda di sistema, piuttosto che in un ambiente separato per le conversioni successive. Tutte le capacità di simulazione, tuning e ottimizzazione fornite dall'ambiente di simulazione RF sono ancora necessarie, ma l'ambiente di simulazione accetta più dati grezzi rispetto al progetto "reale". Di conseguenza, le differenze tra i modelli di dati e i problemi risultanti dalle transizioni di progettazione scompariranno. In primo luogo, i progettisti possono interagire direttamente tra progettazione del sistema e simulazione RF; In secondo luogo, se i progettisti stanno lavorando su un progetto RF su larga scala o abbastanza complesso, potrebbero voler distribuire le attività di simulazione del circuito a più piattaforme di calcolo in esecuzione parallela, o hanno voluto ridurre il tempo di simulazione inviando ogni circuito in un progetto composto da più blocchi al proprio simulatore.

3.3 Imballaggio avanzato

La crescente complessità funzionale dei prodotti moderni richiede un corrispondente aumento del numero di componenti passivi, principalmente riflesso nell'aumento del numero di condensatori di disaccoppiamento e resistenze di terminazione nelle applicazioni a bassa potenza e ad alta frequenza. Mentre il packaging dei dispositivi passivi per montaggio superficiale si è ridotto notevolmente nel corso degli anni, i risultati rimangono gli stessi quando si cerca di raggiungere la densità massima. La tecnologia dei componenti stampati ha permesso il passaggio da moduli multi-chip (MCM) e componenti ibridi alle schede SiP e PCB di oggi disponibili direttamente come componenti passivi incorporati. La tecnologia di assemblaggio viene utilizzata nel processo di trasformazione. Ad esempio, l'inclusione di uno strato di materiale resistivo in una struttura stratificata e l'uso di resistenze di terminazione di serie direttamente sotto il pacchetto micro ball grid array (BGA) hanno notevolmente migliorato le prestazioni del circuito. I componenti passivi incorporati possono ora essere progettati con alta precisione, eliminando la necessità di ulteriori fasi di lavorazione per le saldature pulite al laser. C'è anche un movimento verso una maggiore integrazione direttamente all'interno del substrato nei componenti wireless.

3.4 PCB rigidi flessibili

Per progettare una scheda PCB rigida-flessibile, tutti i fattori che influenzano il processo di assemblaggio devono essere considerati. I progettisti non possono progettare un PCB rigido flessibile così semplice come progettare un PCB rigido, come se il PCB rigido flessibile fosse solo un altro PCB rigido. Devono gestire l'area flex del progetto per garantire che i punti di progettazione non conducano a rotture e spogliature dei conduttori a causa di sollecitazioni sulle superfici flex. Ci sono ancora molti fattori meccanici da considerare, come il raggio di curvatura, lo spessore e il tipo dielettrico, il peso della lamiera, la placcatura in rame, lo spessore complessivo del circuito, il numero di strati e il numero di curve. Comprendi il design rigido-flex e decidi se il tuo prodotto ti permette di creare un design rigido-flex.

3.5 Pianificazione dell'integrità del segnale

Negli ultimi anni sono state continuamente avanzate nuove tecnologie relative alle strutture bus paralleli e a coppie differenziali per la conversione seriale-parallela o l'interconnessione seriale. D'altra parte, la struttura di coppia differenziale utilizza una connessione punto-punto scambiabile a livello hardware per la comunicazione seriale. In genere, trasferisce i dati su una "corsia" seriale unidirezionale che può essere impilata in configurazioni a 1, 2, 4, 8, 16 e 32 larghezza. Ogni canale porta un byte di dati, quindi il bus può gestire larghezze di dati da 8 a 256 byte e l'integrità dei dati può essere mantenuta attraverso l'uso di una qualche forma di tecnica di rilevamento degli errori. Tuttavia, altri problemi di progettazione sorgono a causa delle elevate velocità di dati. Il recupero dell'orologio alle alte frequenze diventa un onere per il sistema, poiché l'orologio deve bloccarsi rapidamente al flusso di dati in entrata e ridurre tutti i jitter ciclo-ciclo al fine di migliorare le prestazioni anti-jitter del circuito. Il rumore dell'alimentazione elettrica crea anche ulteriori problemi per i progettisti. Questo tipo di rumore aumenta il potenziale di forte jitter, che rende più difficile l'apertura degli occhi. Un'altra sfida è ridurre il rumore in modalità comune e affrontare i problemi causati dagli effetti di perdita da pacchetti IC, schede PCB, cavi e connettori.

3.6 Utilità dei kit di progettazione

Kit di progettazione come USB, DDR/DDR2, PCI-X, PCI-Express e RocketIO saranno senza dubbio di grande aiuto ai progettisti che entrano nelle nuove tecnologie. Il Design Kit offre una panoramica della tecnologia, descrizioni dettagliate, e difficoltà che i progettisti dovranno affrontare, seguito dalla simulazione e come creare vincoli di routing. Fornisce documentazione descrittiva insieme al programma, che offre ai progettisti l'opportunità di padroneggiare nuove tecnologie avanzate. Potrebbe sembrare facile ottenere un Scheda PCB strumento che può gestire il layout, ma ottenere uno strumento che non solo soddisfa il layout ma risolve anche le vostre esigenze di pressatura è fondamentale.