PCB Tecnico - Concetto del processo di progettazione PCB

Il design del pacchetto PCB e SOC è un po 'così, il che significa che è davvero una combinazione di parti, interfacce del circuito, piani di potenza, migliaia di segnali, tramite conversione e molti devono essere combinati ed eseguire il suono elettrico, con le prestazioni richieste Le regole di progettazione consistono di problemi difficili e può anche gestire i vincoli e le limitazioni dei fattori di forma meccanici.

La pietra angolare della progettazione PCB

L'importanza di seguire una buona checklist di input

Avere una lista di input consente agli ingegneri di pensare e creare una forma di comunicazione sotto forma di un record, e fondamentalmente fare il rullo palla. La lista di controllo può definire molte cose e fornirci un punto di partenza per il viaggio di progettazione PCB. Questo è anche il momento per l'ingegnere di riflettere su ciò che sta cercando nel design. Finora, gli ingegneri hanno pensato a problemi elettrici nella maggior parte dei casi, e sono stati immersi in schemi e ricerca di parti (si spera), ora è il momento di iniziare la fisica, haha. Significa, iniziare a pensare a come gli elettroni fluiranno sul PCB e a cosa è necessario.

Più disegni fai, più si riduce alla memoria muscolare. Se sei un ingegnere di layout, la tua mente sarà più curva e ora pensi come un progettista di PCB. Ad esempio, ora puoi considerare i codici di riferimento più che i numeri di parte. Condurrete uno studio di fattibilità molto presto ed entrate nella checklist per iniziare questa fase. Gli elementi di base richiesti sono BOM, input meccanici, regole di cablaggio / progettazione, spessore totale, requisiti di impedenza e componenti di spaziatura minima per aiutare a definire la struttura del foro passante richiesta e fare calcoli BGA.

La collaborazione con MCAD è essenziale per avviare il progetto. È importante essere coerenti con i requisiti meccanici fin dall'inizio. Lo spessore totale della scheda, la posizione/rotazione del connettore, l'area proibita di posizionamento e i fori di montaggio devono essere accuratamente definiti e considerati nelle prime fasi della progettazione del PCB. Questa è la base dell'edificio che state per costruire. I telai sono disponibili per adattarsi ai vincoli fisici e alle dimensioni del design, in modo da poter vedere che la precisione è fondamentale per il successo del design. Ho visto in passato che il profilo meccanico della scheda MCAD mostra la vista inferiore e entra nell'ECad nella vista superiore. Ciò influenzerà il posizionamento delle parti. Non farlo. Assicurarsi che la visualizzazione sia corretta e condividere il file .idf o .idx il più possibile, e se si dispone di questa capacità, includere lo stesso file modello passo. Ciò garantirà la collaborazione MCAD di successo. Inoltre, potrebbe ora essere necessario negoziare dove spostare i fori di montaggio del radiatore, ma il posizionamento dei componenti determinerà anche le restrizioni. Ad esempio, se si consiglia di mettere il numero elevato di pin BGA nell'angolo e riempie completamente il segnale, allora è il momento di rimandarlo, perché si sarà intrappolati cercando di instradare dall'angolo e hanno bisogno di più livelli di segnale.

Importanza delle regole di rotta

Le regole di cablaggio o progettazione sono la chiave per controllare la progettazione del circuito stampato PCB. Spesso mi riferisco alle regole documentate come ai binari del treno che il treno deve superare. Le regole sono definite in un documento, e molte email cambiano ogni giorno o ora e sono difficili da tracciare, quindi è facile andare fuori pista e perdere o dimenticare elementi che sono fondamentali per le prestazioni di progettazione, e consentire ai progettisti PCB di comunicare e fornire documentazione legacy. Il concetto di regole in forma di documento viene utilizzato per popolare le regole negli strumenti CAD, solitamente chiamati vincoli o regole di progettazione, e la progettazione deve rispettare queste regole. Ciò include le regole fisiche ed elettriche che la progettazione seguirà per soddisfare i requisiti di tempistica, rumore e produzione.

Concetto di routing ad alta velocità e simulazione-alimentazione

Ora che il progetto ha iniziato a prendere forma, le regole sono in atto, il layout e i piani di potenza sono in fase di definizione, ora è un buon momento per impostare le interfacce più critiche e i circuiti ad alta velocità più impegnativi (se esistono nel vostro progetto). È una buona idea avere uno stack che si applica all'intero design. Utilizzando le dimensioni standard via e cercando di ottenere un buon rapporto di resa, è il momento di testare il circuito, il layout e il routing, e quindi simulare. Sì, una volta completato il cablaggio di rete critico, eseguire una simulazione ora per vedere se si soddisfano i requisiti per prestazioni ottimali. È a questo punto che potresti scoprire che hai bisogno di una diversa configurazione stackup o through-hole. Ad esempio, se si sta cercando di raggiungere 12GBPS e si utilizzano fori passanti su una scheda di spessore 0,093 a 18 strati, è possibile scoprire che i stub causano riflessi eccessivi per ottenere prestazioni.

I quattro passaggi che ho descritto sopra dovrebbero gettare le basi per un framework di progettazione PCB di successo. La mia esperienza seguendo questi passaggi aiuta a produrre risultati coerenti. Penso che sia importante sviluppare un framework prima. Nella fase successiva, la simulazione ha successo? Avete bisogno di cambiare la configurazione della scheda di progettazione PCB o la struttura del foro passante o la dimensione del foro passante o il materiale di produzione con Dk inferiore e perdita inferiore? È possibile imparare molto dalla simulazione, che aiuterà a spianare la strada da seguire.

Una volta eseguite simulazioni o calcoli e dopo il routing/regolazione critica iniziale dell'interfaccia ad alta velocità, tutti questi elementi dovrebbero scomparire. Quindi, se tutto è normale, qual è il prossimo passo? Da qui dove andiamo? Confermare l'impilamento? Organizzazione di progettazione?

Pianificazione del layout secondo le regole di progettazione

Utilizzare la modalità Via/layout per la transizione e la pianificazione del cablaggio

Progettazione avanzata del chip SOC e come utilizzare SIP o SOC per pianificare la progettazione del PCB.