Технология PCB - Вторичное проектирование и разработка PCB

PCB проектируется и разрабатывается с учетом того, как новейшие передовые технологии могут быть интегрированы в продукты. Эти передовые технологии могут проявляться не только в превосходных функциях продукта, но и в снижении стоимости продукта. Вопрос в том, как эффективно использовать эти технологии в продуктах. Есть много факторов, которые необходимо учитывать. Время листинга является одним из самых важных факторов, и многие решения, связанные с временем листинга, постоянно обновляются. Существует много факторов, которые необходимо учитывать, включая функциональность продукта, реализацию дизайна, тестирование продукта и соответствие электромагнитных помех (EMI) требованиям. Уменьшение дублирования дизайна возможно, но это зависит от завершения предыдущей работы. Большую часть времени, чем легче обнаружить проблему на более поздних этапах проектирования продукта, тем болезненнее вносить изменения в обнаруженные проблемы. Однако, хотя многие знают этот эмпирический закон, реальность такова, что для многих компаний важно иметь высокоинтегрированное программное обеспечение для проектирования, но эта идея часто страдает от высоких цен. В этой статье будут описаны проблемы вторичного проектирования PCB и факторы, которые следует учитывать при оценке инструментов проектирования PCB в качестве дизайнеров PCB.

1.Функции продукта

A. Основные требования к основным функциям обложки, включая:

Взаимодействие между схемой и схемой PCB

b. Функции проводки, такие как автоматическая вентиляционная проводка, толкание и т.п., а также возможности проводки, основанные на ограничениях правил проектирования

Точный DRC - детектор

B. Способность модернизировать функциональность продукта, когда компания занимается более сложным дизайном

A.HDI (Интерфейс высокой плотности)

b. Гибкий дизайн

c. Встраивание пассивных элементов

d. Радиочастотная (RF) конструкция

Автоматический сценарий рождается.

f. Топологическая компоновка и проводка

g. Производительность (DFF), тестируемость (DFT), производительность и т.д.

С. Дополнительные продукты могут использоваться для моделирования, цифрового моделирования, моделирования модульных смешанных сигналов, моделирования высокоскоростных сигналов и радиочастотного моделирования

Наличие централизованной библиотеки компонентов, которую легко создать и управлять

Хороший партнер, который технически лидирует в отрасли и прилагает больше усилий, чем другие производители, может помочь вам разработать продукт с максимальной эффективностью и передовыми технологиями в кратчайшие сроки

Цены должны быть наиболее важным соображением из вышеперечисленных факторов. Больше внимания нужно уделить возврату инвестиций!

Существует много факторов, которые необходимо учитывать при оценке PCB. Тип инструмента разработки, который ищут дизайнеры, зависит от сложности выполняемой ими работы по проектированию. Поскольку система становится все более сложной, управление физической проводкой и размещением электрических элементов достигло очень широкого диапазона, поэтому в процессе проектирования необходимо установить сдерживающие предпосылки для ключевых путей. Однако чрезмерные ограничения дизайна ограничивают гибкость дизайна. Дизайнеры должны хорошо понимать свой дизайн и его правила, чтобы они знали, когда использовать эти правила.

Введите те же правила физической реализации на этапе компоновки, что и во время определения дизайна. Это снижает вероятность ошибок от файла к макету. Коммутатор выводов, коммутация логических дверей и даже коммутация группы интерфейсов ввода - вывода (IO Bank) должны вернуться к этапу определения дизайна для обновления, поэтому дизайн каждой линии синхронизирован.

В процессе оценки дизайнеры должны спросить себя: какой размер имеет для них решающее значение?

Давайте посмотрим на некоторые тенденции, которые заставляют дизайнеров пересмотреть свои существующие возможности инструментов разработки и начать заказывать некоторые новые функции:

1.HDI

Увеличение сложности полупроводников и общего количества логических дверей требует, чтобы интегральные схемы имели больше выводов и более тонкое расстояние между выводами. Сегодня очень распространено проектирование более 2000 выводов на устройствах BGA с интервалом между выводами 1 мм, не говоря уже о размещении 296 выводов на устройствах с интервалом между выводами 0,65 мм. Спрос на все более быстрое время подъема и целостность сигнала (SI) требует большего количества источников питания и заземленных выводов, поэтому он должен занимать больше слоев в многослойных пластинах, приводя к высоким уровням микроотверстий. Требования к технологии межсоединений плотности (HDI).

Технология HDI - это технология межсоединений, разработанная для удовлетворения вышеуказанных потребностей. Микропористость и сверхтонкий диэлектрик, более тонкие линии и меньшее расстояние между линиями являются основными характеристиками технологии HDI.

2. Радиочастотная конструкция

Для радиочастотного проектирования радиочастотные схемы должны быть спроектированы непосредственно как принципиальная схема системы и компоновка системной платы, а не для последующего преобразования в отдельной среде. Все возможности моделирования, настройки и оптимизации среды радиочастотного моделирования по - прежнему необходимы, но среда моделирования может принимать более примитивные данные, чем « реальный» дизайн. Таким образом, различия между моделями данных и связанные с этим проблемы преобразования дизайна исчезнут. Во - первых, дизайнеры могут взаимодействовать непосредственно между проектированием системы и радиочастотным моделированием; Во - вторых, если дизайнеры выполняют крупномасштабную или довольно сложную радиочастотную конструкцию, они могут захотеть назначить задачу моделирования схемы на несколько вычислительных платформ, работающих параллельно, или они хотят отправить каждую схему, состоящую из нескольких модулей, на свой симулятор, тем самым сократив время моделирования.

3. Улучшение упаковки предшественников

Увеличение функциональной сложности современных продуктов требует соответствующего увеличения количества пассивных компонентов, что в основном отражается в увеличении количества развязывающих конденсаторов и конечных резисторов соответствия в маломощных и высокочастотных приложениях. Несмотря на то, что упаковка пассивных поверхностных устройств резко сократилась через несколько лет, результат остается тем же, когда мы пытаемся достичь максимальной плотности. Технология печатных компонентов позволяет многочиповым компонентам (MCM) и гибридным компонентам переходить на SiP и PCB, которые сегодня могут использоваться непосредственно в качестве встроенных пассивных компонентов. В процессе реконструкции используются новейшие технологии сборки. Например, включение слоя импедансного материала в стратифицированную структуру и использование последовательного концевого резистора прямо под упаковкой uBGA значительно улучшают производительность схемы. Теперь встроенные пассивные компоненты могут быть спроектированы с высокой точностью без дополнительных этапов очистки сварочным лазером. Беспроводные компоненты также движутся в направлении прямого улучшения интеграции на подложках.

Жесткий гибкий PCB

Для проектирования жестких и гибких ПХБ необходимо учитывать все факторы, влияющие на процесс сборки. Дизайнеры не могут просто спроектировать жесткий гибкий PCB, как жесткий PCB, так же, как жесткий гибкий PCB - это просто еще один жесткий PCB. Они должны управлять областью изгиба конструкции, чтобы гарантировать, что проектная точка не приведет к разрыву и отслоению проводника из - за напряжения на изогнутой поверхности. Есть еще много механических факторов, которые необходимо учитывать, таких как минимальный радиус изгиба, толщина и тип диэлектрика, вес металлической пластины, медное покрытие, толщина всей схемы, количество слоев и изогнутых частей.

Узнайте жесткий - гибкий дизайн и решите, позволяет ли ваш продукт создавать жесткий - гибкий дизайн.

5. Планирование целостности сигнала

В последние годы постоянно совершенствуются новые технологии, связанные с параллельными шинными структурами и дифференциальными парными структурами, используемыми для последовательного преобразования или последовательного соединения.

С другой стороны, структура дифференциальных пар использует коммутационные соединения « точка - точка» на аппаратном уровне для достижения последовательной связи. Как правило, он передает данные через односторонний последовательный "канал", который может быть наложен на конфигурацию ширины 1, 2, 4, 8, 16 и 32. Каждый канал несет один байт данных, поэтому шины могут обрабатывать ширину данных от 8 до 256 байт и поддерживать целостность данных, используя некоторые формы методов обнаружения ошибок. Однако из - за высокой скорости передачи данных возникли и другие проблемы проектирования. Восстановление часов на высоких частотах становится бременем для системы. Поскольку часы требуют быстрой блокировки входного потока данных, а для повышения противодрожания цепи необходимо уменьшить дрожание каждого цикла. Шум питания также создает дополнительные проблемы для дизайнеров. Этот тип шума увеличивает вероятность серьезного дрожания, что затрудняет открытие глаз. Еще одна проблема заключается в уменьшении шума конформного типа и решении проблем, вызванных эффектом потери упаковки IC, PCB - панелей, кабелей и разъемов.

Полезность заводского проектного пакета PCB

Дизайнерские пакеты, такие как USB, DDR / DDR2, PCI - X, PCI Express и RocketIO, несомненно, помогут дизайнерам перейти на новые технологии. Инструменты для проектирования описывают технологии, спецификации и проблемы, с которыми столкнется дизайнер, а затем моделирование и создание ограничений проводки. Вместе с программой он предоставляет описательную документацию, которая дает дизайнерам возможность освоить и улучшить новые технологии своих предшественников.

Представляется, что легко получить инструмент для обработки макетов PCB; Но крайне важно получить инструмент, который удовлетворяет как макет, так и ваши насущные потребности.