PCB Tecnico - L'importanza della progettazione PCB nella progettazione elettronica

Nella progettazione elettronica, il PCB è il vettore fisico del contenuto di progettazione e la realizzazione finale di tutti gli intenti di progettazione è espressa attraverso la scheda PCB. In questo modo, la progettazione PCB è un collegamento indispensabile in qualsiasi progetto.

Tuttavia, nel progetto precedente, a causa della bassa frequenza, della bassa densità e della grande distanza tra la gestione del dispositivo, il lavoro di progettazione del PCB è finalizzato alla connessione, senza altre sfide funzionali e prestazionali. Quindi per un lungo periodo di tempo, lo stato della progettazione PCB nell'intero progetto è molto basso. La connessione fisica del PCB è solitamente effettuata dal progettista di connessione logica hardware. Attualmente, ci sono ancora tali modelli di sviluppo su alcuni piccoli prodotti.

Con il rapido sviluppo dell'elettronica e della tecnologia di comunicazione, il design PCB di oggi sta affrontando sfide completamente diverse e nuovissime. Si manifesta principalmente nei seguenti aspetti:

1. La velocità del bordo del segnale sta diventando sempre più veloce e i tassi di clock on-chip e off-chip stanno diventando sempre più alti. L'attuale frequenza di clock non è più di pochi megabyte in passato, e orologi con centinaia di megabyte e gigabyte stanno diventando sempre più comuni su schede singole. A causa del rapido sviluppo della tecnologia chip, la velocità di bordo del segnale sta diventando sempre più veloce. Attualmente, il bordo ascendente del segnale è di circa 1 ns. Ciò farà sì che i problemi SI ed EMC a livello di sistema e scheda diventino più evidenti;

2. la scala di integrazione dei circuiti sta diventando sempre più grande e il numero di I/O sta aumentando, il che fa sì che la densità di interconnessione delle schede singole continui ad aumentare; Man mano che le funzioni diventano sempre più potenti, l'integrazione dei circuiti aumenta sempre di più. Il livello di tecnologia di elaborazione del chip sta diventando sempre più alto. Il pacchetto DIP in passato è quasi scomparso sull'attuale scheda singola, e il piccolo passo BGA e QFP sono diventati il pacchetto mainstream di chip. Ciò fa aumentare di conseguenza la densità della progettazione PCB.

3. il tempo per lo sviluppo del prodotto e il lancio sul mercato è in costante diminuzione, quindi dobbiamo affrontare la grave sfida di successo di progettazione una volta sola; Il tempo è costo, e il tempo è denaro. In un campo in cui i prodotti elettronici vengono aggiornati molto rapidamente, la finestra di opportunità di profitto sarà molto più grande se il prodotto viene lanciato un giorno prima.

4. Perché PCB è il vettore fisico della realizzazione del prodotto. Nei circuiti ad alta velocità, la qualità del PCB è correlata alla funzione e alle prestazioni del prodotto. Lo stesso dispositivo e connessione, diversi supporti PCB, i loro risultati sono diversi.

Pertanto, il processo di progettazione sta lentamente cambiando. In passato, il design delle funzioni logiche nel design rappresentava spesso più dell'80% dello sviluppo e del design hardware, ma questa percentuale è in calo. Nell'attuale progettazione hardware, il design della funzione logica rappresenta solo il 50% e la parte di progettazione PCB rappresenta anche il 50% delle volte. Gli esperti prevedono che nei progetti futuri, il sovraccarico della funzione logica dell'hardware diventerà sempre più piccolo, mentre il sovraccarico per la progettazione PCB ad alta velocità come lo sviluppo di regole di progettazione raggiungerà l'80% o anche più alto.

Tutti questi sono solo illustrazioni, il design PCB sarà al centro e la difficoltà nel design attuale e futuro.

Generalmente, la progettazione PCB si concentra principalmente sui seguenti punti:

1. La realizzazione della funzione

2. Prestazioni stabili

3. Facile elaborazione

4. La bellezza dell'impiallacciatura

La realizzazione della funzione è il primo passo del PCB. Nella progettazione passata, poiché la velocità di bordo del segnale e la frequenza di clock sono relativamente basse, fintanto che la connessione logica è corretta, la connessione fisica non influenzerà le prestazioni di utilizzo. Ma una tale vista non è utilizzata nel design attuale. C'è un esempio per illustrare questo punto:

I progettisti di circuiti stampati di un noto produttore americano di sistemi di rilevamento delle immagini hanno recentemente incontrato una cosa peculiare: un prodotto che è stato progettato, fabbricato e messo sul mercato con successo 7 anni fa, è sempre stato in grado di lavorare in modo molto stabile e sicuro., Ma recentemente i prodotti che sono stati offline dalla linea di produzione hanno problemi e i prodotti non possono funzionare normalmente.

Pertanto, la vera connessione della logica non può rendere la funzione realmente realizzata. La qualità della connessione fisica è anche la condizione principale per la realizzazione della funzione.

La garanzia delle prestazioni è la progettazione del PCB. Tutti conoscono questo punto di vista. La stessa connessione logica, lo stesso dispositivo e diversi PCB hanno risultati diversi. Il buon design non solo ha alta stabilità, ma può anche superare vari test impegnativi. Tuttavia, è impossibile ottenere un tale effetto con un design non ideale. In alcuni prodotti di fascia bassa, i chipset utilizzati da molti produttori sono gli stessi, e anche le connessioni logiche sono simili. L'unica differenza è il livello dei rispettivi livelli di progettazione PCB. La differenza dei prodotti si riflette principalmente nella progettazione del PCB.

La facilità di elaborazione è anche un indicatore importante della qualità del design PCB. Il buon design PCB è conveniente per l'elaborazione, la manutenzione, il test e la produzione. La qualità del PCB non è solo correlata all'efficienza produttiva dei produttori di elaborazione PCB e dei produttori SMT, ma anche strettamente correlata alla nostra convenienza di test e debug.

La bellezza è anche un elemento del design PCB. La bellezza generale e l'atmosfera fanno sentire le persone a proprio agio quando lo vedono. PCB è anche un mestiere. Un buon PCB farà sì che le persone si fermino e manchino.

La progettazione PCB è una disciplina completa, il prodotto del coordinamento di qualità, costo, tempo e altri aspetti. Non c'è il meglio nella progettazione PCB, solo meglio. In breve, la progettazione PCB ad alta velocità è una seria sfida che oggi affronta il campo della progettazione di sistemi. Che si tratti di metodi di progettazione, strumenti di progettazione, o la composizione del team di progettazione e le idee di progettazione degli ingegneri, tutti devono essere affrontati attivamente e seriamente.