PCB部落格 - PCB板評估過程中應該考慮哪些因素

對於 PCB電路板 技術文章, 作者可以描述以下挑戰： PCB板 近年來，設計工程師面臨, 因為這已經成為評估的一個組成部分 PCB板 設計. 在文章中, 可以討論如何應對這些挑戰和潜在的解決方案； 求解時 PCB板 設計評估問題, 作者可以使用Mentor的 PCB板 以評估套裝軟體為例. 作為研發人員, 考慮的是如何將先進科技集成到產品中. 這些先進科技不僅可以體現在卓越的產品功能上，還可以體現在降低產品成本上. 難點在於如何有效地將這些技術應用到產品中. 有許多因素需要考慮, 上市時間是最重要的因素之一, 許多關於上市時間的決策都在不斷更新. 有很多因素需要考慮, 從產品功能, 設計實施, 產品測試, and electromagnetic interference (EMI) compliance. 可以减少設計反覆運算, 但這取決於之前工作的完成情况. 大多數時候, 以後在產品設計中越容易發現問題, 對發現的問題進行改變就越痛苦. 以下是一些可以 PCB板 設計師必須考慮並影響其決策：

1、產品功能

1.1涵蓋基本要求的基本功能，包括：

1）原理圖和PCB板佈局之間的互動

2）路由功能，例如自動扇出路由、推拉和基於設計規則約束的路由功能

3）DRC檢查器

1.2當公司從事更複雜的設計時陞級產品功能的能力

1）HDI（高密度互連）介面

2）靈活的設計

3）嵌入無源元件

4）射頻（RF）設計

5）自動腳本生成

6）拓撲佈局和佈線

7）可製造性（DFF）、可測試性（DFT）、可製造性（DFM）等。

2、一個在科技上處於行業領先地位、比其他製造商投入更多精力的好合作夥伴，可以幫助您在短時間內設計出具有功效和科技的產品

3、在上述因素中，價格應該是次要的考慮因素，更應該關注投資回報率。

在PCB板評估中需要考慮許多因素。 設計師尋找的開發工具類型取決於他們所做設計工作的複雜性。 隨著系統趨於更加複雜，對物理佈線和電力元件放置的控制變得如此廣泛，以至於必須在設計過程中對關鍵路徑進行約束。 然而，過多的設計約束限制了設計的靈活性。 設計師必須很好地理解他們的設計和規則，以便他們知道何時使用這些規則。 佈局階段輸入的物理實現約束規則與設計定義階段相同。 這减少了從檔案到佈局的錯誤機會。 引脚交換、邏輯門交換，甚至輸入和輸出介面組（IO_Bank）交換都需要返回到設計定義階段進行更新，囙此每個連結的設計都是同步的。 設計師重新審視其現有開發工具功能並開始訂購一些新工具的趨勢：

3.1HDI

電晶體複雜性和邏輯門總數的新增要求集成電路具有更多的管脚和更細的管脚間距。 在間距為1mm的BGA設備上設計2000多個引脚是常見的，更不用說在間距為0.65mm的設備上設計296個引脚了。 更快的上升時間和信號完整性（SI）要求需要更多的電源和接地引脚，這需要多層板中的更多層，囙此對微孔徑的要求很高。 對密度互連（HDI）科技的需求。 HDI是一種互連科技，是為滿足上述需求而開發的。 微通孔和超薄電介質、更薄的記錄道和更小的線間距是HDI科技的關鍵特徵。

3.2射頻設計

對於射頻設計，射頻電路應直接設計到系統原理圖和系統板佈局中，而不是在單獨的環境中進行後續轉換。 射頻模擬環境提供的所有模擬、調諧和優化功能仍然是必需的，但模擬環境接受的原始數據比“真實”設計更多。 囙此，資料模型之間的差异以及由此產生的設計轉換問題將消失。 首先，設計者可以直接在系統設計和射頻模擬之間進行互動； 其次，如果設計人員正在進行大規模或相當複雜的射頻設計，他們可能希望將電路類比任務分配給並行運行的多個計算平臺，或者他們希望通過將由多個塊組成的設計中的每個電路發送到自己的模擬器來减少類比時間。

3.3高級包裝

現代產品功能日益複雜，需要相應新增無源元件的數量，主要體現在低功率、高頻應用中去耦電容器和終端電阻數量的新增。 雖然無源表面貼裝器件的封裝在過去幾年中已經大幅縮減，但在試圖實現最終密度時，結果保持不變。 印刷元件科技已經實現了從多晶片模塊（MCM）和混合元件到今天的SiP和PCB板的過渡，這些板可以直接作為嵌入式無源元件使用。 在轉換過程中使用了組裝科技。 例如，在分層結構中包含一層電阻資料，以及直接在微球陣列封裝下使用串聯端接電阻器，大大改善了電路效能。 嵌入式無源元件現在可以高精度設計，消除了雷射清洗焊縫的額外處理步驟。 在無線組件中，還朝著直接在基板內新增集成的方向發展。

3.4剛柔PCB

為了設計剛柔PCB板，必須考慮影響裝配過程的所有因素。 設計者不能像設計剛性PCB那樣簡單地設計剛柔PCB，就好像剛柔PCB只是另一個剛性PCB一樣。 他們必須管理設計的彎曲區域，以確保設計點不會因彎曲表面上的應力而導致導線斷裂和剝落。 還有許多機械因素需要考慮，例如彎曲半徑、電介質厚度和類型、金屬板重量、鍍銅、整體電路厚度、層數和彎曲次數。 瞭解剛柔設計，並確定您的產品是否允許您創建剛柔設計。

3.5信號完整性規劃

近年來，與用於串並聯轉換或串列互連的並行匯流排結構和差分對結構相關的新技術不斷進步。 另一方面，差分對結構在硬體級別使用可交換的點對點連接進行串列通信。 通常，它通過單向串列“通道”傳輸數據，該通道可以堆疊為1、2、4、8、16和32寬度配寘。 每個通道攜帶一個位元組的數據，囙此匯流排可以處理8到256位元組的數據寬度，並且可以通過使用某種形式的錯誤檢測科技來保持數據完整性。 然而，由於高資料速率，出現了其他設計問題。 高頻時鐘恢復成為系統的負擔，因為時鐘需要快速鎖定到傳入資料流程，並减少所有周期間抖動，以提高電路的抗抖動效能。 電源雜訊也給設計師帶來了額外的問題。 這種雜訊新增了嚴重抖動的可能性，這使得睜眼更加困難。 另一個挑戰是降低共模雜訊並解决由IC封裝、PCB板、電纜和連接器的損耗效應引起的問題。

3.6設計套件的效用

USB等設計工具包, DDR/DDR2, PCI-X, PCI Express和RocketIO無疑將對進入新技術的設計師大有幫助. 設計工具包概述了該科技, 詳細說明, 以及設計師將面臨的困難, 然後是類比以及如何創建路由約束. 它隨程式一起提供描述性檔案, 這為設計師提供了掌握先進新技術的機會. 可能很容易找到一個 PCB板 tool that can handle 佈局, 但是，獲得一個不僅滿足佈局而且能够解决您迫切需要的工具至關重要.