PCB Tecnico - Introdurre i punti chiave principali della progettazione PCB ad alta velocità

Infatti, il lavoro di progettazione PCB ad alta velocità deve affrontare molte direzioni di prodotto diverse. Sebbene alcune tecnologie di base siano universali, esistono ancora molte differenze tecniche specifiche del settore, perché i requisiti progettuali fondamentali di ogni settore sono diversi. Ad esempio, i prodotti di consumo evidenziano il rapporto costi/prestazioni; al contrario, i settori militari e industriali richiedono assoluta affidabilità; e i campi dati e comunicazioni richiedono prestazioni estreme del prodotto... Tutto ciò solleva le regole di progettazione e la direzione della ricerca e dello sviluppo tecnologico. Requisiti molto diversi.

Se parliamo dei punti chiave fondamentali della progettazione relativamente generale di PCB ad alta velocità, penso che dobbiamo prestare attenzione ai seguenti aspetti:

1: In primo luogo è la progettazione del circuito di alimentazione

L'alimentazione elettrica è la base per il funzionamento stabile di un prodotto elettronico. Anche se la maggior parte delle volte la sfida tecnica della progettazione dell'alimentazione elettrica non è la più impegnativa, una volta che si verifica il problema della stabilità operativa, è effettivamente correlata all'alimentazione elettrica in molti casi.

L'obiettivo della progettazione dell'alimentazione elettrica risiede principalmente nell'ottimizzazione della progettazione funzionale del modulo di alimentazione, nel miglioramento dell'efficienza di conversione e nella progettazione di canali di alimentazione, ecc., che devono essere effettuati in conformità con gli indicatori tecnici e le regole corrispondenti. Per alimentatori sensibili o alimentatori con grandi correnti, è necessaria anche la simulazione PI. Migliorare le prestazioni di caduta di tensione DC, impedenza dinamica e rumore.

2: Progettazione di segnali paralleli ad alta velocità

I più comuni sono DDR3, DDR4 e altri circuiti. Soprattutto per il design Memory Down (memoria integrata), è necessaria un'attenzione particolare. Pur implementando rigorosamente la Layout Guide originale, è meglio ottimizzare la progettazione del layout attraverso l'analisi di simulazione. Per garantire la qualità di progettazione dei segnali ad alta velocità.

Ci sono molti altri tipi di disegni di segnali paralleli. Generalmente, la lunghezza assoluta e la lunghezza relativa uguale sono controllate secondo le regole di progettazione del chip corrispondenti. Allo stesso tempo, il controllo del numero di vias, divisione della portata del segnale e crosstalk può soddisfare la maggior parte dei progetti. Richiedere.

3: Progettazione del segnale seriale ad alta velocità

Negli ultimi anni, i segnali seriali ad alta velocità si sono sviluppati molto rapidamente. Molte interfacce bus paralleli tradizionali vengono gradualmente sostituite da bus seriali. Ad esempio, l'interfaccia dati del disco rigido parallelo IDE più tipica viene sostituita dall'interfaccia dati seriale SATA. Credo che ad alta velocità l'applicazione del segnale seriale diventerà sempre più estesa.

Attualmente, i canali ad alta velocità PCIE più comuni, così come i canali ad alta velocità SATA, SAS, LVDS, USB3.0 e i canali di rete ottica ad alta velocità, hanno generalmente aumentato la velocità del segnale al livello di 5G, 8G, 10G, 28G e persino 56Gbps, così rigoroso Design secondo le corrispondenti regole di progettazione ad alta velocità e allo stesso tempo fanno un buon lavoro nell'analisi e nell'ottimizzazione dell'integrità del segnale, altrimenti sarà incline a problemi di qualità del segnale.

4: Ci sono molti altri punti tecnici chiave che devono essere prestati attenzione, come la progettazione del segnale analogico, il segnale a radiofrequenza, la miscelazione digitale-analogica e DFM, DFX, punti di attenzione di progettazione EMC, ecc., ogni direzione ha una serie di regole e requisiti. Gli amici interessati possono fare studi approfonditi e ricerche, e non lo farò qui.

I dentro e fuori della progettazione PCB ad alta velocità

Questo è più difficile da dire chiaramente in poche parole. Poiché qualsiasi campo professionale ha un proprio insieme di processi di lavoro e di sistema di regole, questo è un sistema di ingegneria tecnica e gestionale molto complesso. Se vuoi avere una profonda comprensione di un certo settore, puoi davvero capirlo solo se entri personalmente nel settore e trascorri alcuni anni lavorando sodo. E anche nello stesso settore, ma in diversi campi tecnici, ci sono anche grandi differenze.

Come dice il detto, l'intreccio è come una montagna. Anche se hai lavorato in un campo specifico nello stesso settore per molti anni, se passi a un altro campo, è possibile che la tua esperienza lavorativa precedente sarà completamente cancellata. Ad esempio, se si passa dal campo della progettazione di prodotti di consumo di fascia bassa al campo della progettazione di prodotti militari e di comunicazione, l'esperienza lavorativa precedente può essere molto limitata perché le regole di progettazione sono completamente diverse dal sistema di conoscenza. Questa è in realtà la differenza tra l'industria PCB e il cerchio, quindi non è solo la scelta dell'industria PCB, ma in realtà è più importante prestare attenzione alla differenza e alla scelta del cerchio.

In che modo il team di progettazione PCB risolve le sfide tecniche da più prospettive?

Per risolvere le sfide tecniche della progettazione PCB ad alta velocità, dobbiamo partire da molteplici aspetti. I punti tecnici fondamentali sono stati menzionati sopra e non saranno ripetuti. Riassumerò brevemente le soluzioni corrispondenti qui:

1: Analisi dell'integrità del segnale ad alta velocità SI: per analizzare l'integrità del segnale e guidare l'ottimizzazione della progettazione PCB

2: Analisi dell'integrità di potenza PI: per migliorare la progettazione del canale di alimentazione, ottimizzare la progettazione del condensatore di disaccoppiamento, ecc.

3: Analisi di fabbricabilità DFM: ottimizzare le prestazioni del processo di produzione del prodotto, ridurre i costi e migliorare la qualità

4: Analisi DFA: analizzare e ottimizzare le prestazioni di patch SMT, manutenzione e test per migliorare l'efficienza produttiva

5: Analisi EMC: attenzione all'ottimizzazione delle prestazioni EMI e ESD per garantire la conformità agli indicatori tecnici di certificazione

6: Altra analisi: come costo di acquisto, dissipazione strutturale del calore, ottimizzazione della vita e dell'affidabilità, ecc.