PCB Tecnico - Principi di base e operazioni di cablaggio PCB

Parlando di ottimizzazione di simulazione del telefono cellulare ad alte prestazioni dalla scheda PCB designPCB è il componente di base dei prodotti elettronici e la sua qualità è direttamente correlata alla funzione e alla vita dei prodotti elettronici. Negli ultimi due anni, l'attenzione del mercato dei PCB si è spostata dai campi dei computer e delle comunicazioni ai terminali mobili come smartphone e tablet. Allo stesso tempo, i prodotti elettronici, compresi gli smartphone, stanno diventando sempre più intelligenti, sottili e sofisticati. Man mano che la complessità del sistema aumenta giorno dopo giorno, porterà maggiori difficoltà di progettazione ai progettisti di PCB e sarà difficile per loro trovare problemi nelle prime fasi di progettazione e sviluppo.

Resta inteso che per diversi tipi di schede PCB e soluzioni di piattaforma IC, lo stesso telefono cellulare o più team allo stesso tempo stanno lavorando su diverse soluzioni di progettazione PCB diverse. Quando ci sono più soluzioni PCB che devono essere valutate, l'analisi preliminare di fattibilità (valutazione del canale di posizionamento e routing) si baserà su ingegneri esperti per trascorrere molto tempo. Inoltre, con l'attuale ricerca e sviluppo di un prodotto elettronico, le dimensioni della scheda PCB stanno diventando sempre più piccole e il numero di componenti è aumentato in modo significativo, il che porta anche molti problemi alla progettazione PCB. Sulla premessa del tasso di distribuzione del 100%, molti fattori come la qualità del segnale e la producibilità devono essere presi in considerazione. Sulla premessa di garantire la qualità, è anche necessario perseguire prestazioni di costo più elevate, che aggiungono maggiore difficoltà al progetto. Questi problemi porteranno a una grande parte del tempo di pre-valutazione nell'intero ciclo di sviluppo del prodotto. Esistono due metodi di valutazione tradizionali: uno consiste nel giudicare in base all'esperienza e lo svantaggio è che il risultato della valutazione non è sufficientemente accurato; l'altro è quello di valutare in base al layout effettivo. Questo metodo è accurato, ma ci vuole troppo tempo. Inoltre, entrambi i metodi di cui sopra affrontano le carenze che la valutazione non può essere effettuata in collaborazione e che i risultati della valutazione sono difficili da riutilizzare. Come effettuare rapidamente e accuratamente la valutazione preliminare e ottenere un piano di progettazione fattibile è una mossa importante per accelerare il lancio del prodotto. A tal fine, Mentor offre una piattaforma di layout efficiente basata su Xpedition. Con l'aiuto di questa piattaforma, è possibile risparmiare tempo soddisfacendo una valutazione accurata. I risultati della valutazione possono anche essere riutilizzati direttamente dal team di progettazione successivo per accelerare la progettazione del prodotto. Esperimenti hanno dimostrato che il metodo di valutazione tradizionale richiede da due a tre settimane, e l'utilizzo del programma di valutazione di Mentor ridurrà il tempo entro una settimana, il che equivale a risparmiare due terzi del tempo per il cliente. Perché la piattaforma Mentor ha vantaggi unici? Da un lato, la maggior parte degli attuali produttori di chip di telefonia mobile mainstream stanno sviluppando sulla base della piattaforma Xpedition Mentor. Pertanto, quando i loro prodotti vengono consegnati ai produttori di telefonia mobile a valle, se questi utilizzano anche la piattaforma Mentor, possono riutilizzare direttamente il design di riferimento e fare valutazioni accurate. D'altra parte, la piattaforma Xpedition dispone di numerosi strumenti e funzioni complete, che possono accelerare la valutazione e migliorare l'efficienza. Resta inteso che gli attuali produttori di telefonia mobile mainstream hanno fondamentalmente adottato la soluzione di piattaforma Mentor per la valutazione preliminare del design del telefono cellulare.

Poiché la progettazione del segnale ad alta velocità PCB diventa sempre più comune, la progettazione di circuiti elettronici sta affrontando sempre più le sfide dell'integrità del segnale, dell'integrità di potenza, della compatibilità termica, elettromagnetica e di altri problemi. Pertanto, dopo l'analisi preliminare di fattibilità e il completamento del cablaggio della scheda PCB, anche la scheda PCB deve essere simulata e verificata. L'introduzione di metodi di verifica della simulazione nella progettazione migliorerà notevolmente l'efficienza dello sviluppo del prodotto e la correttezza della progettazione. Tra questi, la simulazione dell'integrità dell'alimentazione è una delle sfide principali. Il livello di integrità della potenza influisce direttamente sulle prestazioni del sistema, come l'affidabilità dell'intera macchina, il rapporto segnale-rumore e il tasso di errore bit e indicatori importanti come EMI/EMC. Con l'avvento dei cambiamenti nelle velocità di bordo del segnale del circuito, la commutazione simultanea di un gran numero di I/O e la progettazione a bassa potenza, i problemi di trasmissione di potenza sono diventati sempre più importanti. Prendiamo uno smartphone come esempio. La simulazione di potenza della sua scheda PCB affronta diversi punti critici principali: il raggruppamento Power Domain nella progettazione del telefono cellulare è spesso molto complicato. Per eseguire la simulazione dell'integrità dell'alimentazione, gli ingegneri spesso hanno bisogno di dedicare molto tempo alle impostazioni delle porte ingombranti. Certamente, il processo di simulazione richiede molto tempo e porterà anche gli ingegneri a non avere il tempo di ottimizzare i condensatori di disaccoppiamento. A tal fine, Mentor offre soluzioni automatizzate di ottimizzazione dell'energia. Il metodo tradizionale richiede molto tempo per modificare le porte. Utilizzando la soluzione di impostazione automatica delle porte di Mentor, i clienti possono creare automaticamente le porte richieste in base alle informazioni di Power Domain, che possono ridurre notevolmente i tempi di modifica delle porte. Esperimenti hanno dimostrato che con questo schema, il tempo necessario per la creazione del porto può essere ridotto da 2 giorni a 10 minuti, e non c'è bisogno di spendere molto tempo a modificare il porto dopo le modifiche di progettazione. Inoltre, Mentor fornisce anche una soluzione di ottimizzazione automatica della soluzione di disaccoppiamento. La piattaforma software HyperLynx può identificare automaticamente la modalità porta del condensatore di disaccoppiamento. Chiamando l'ottimizzatore PDN e utilizzando l'algoritmo di ottimizzazione per l'ottimizzazione automatica, il tipo e il numero di condensatori possono essere ridotti allo stesso tempo. Allo stesso tempo, ispezioni regolari delle soluzioni di disaccoppiamento, pre-valutazione della progettazione di disaccoppiamento e ispezioni relative agli aerei elettrici EMI possono essere risolti con la soluzione Mentor.