PCB科技 - PCB設計在電子設計中的重要性

在電子設計中, PCB是設計內容的物理載體, 所有設計意圖的最終實現都是通過PCB板來表達的. 以這種管道,PCB設計 是任何項目中不可或缺的環節.

然而，在以前的設計中，由於頻率低、密度低、設備管理之間距離大，PCB設計工作是為了連接，沒有任何其他功能和效能挑戰。 囙此，長期以來，PCB設計在整個項目中的地位很低。 PCB的物理連接通常由硬體邏輯連接設計器完成。 現時，在一些小產品上仍然存在這樣的開發模式。

隨著電子和通信技術的快速發展，今天的PCB設計面臨著完全不同的全新挑戰。 主要表現在以下幾個方面：

1、訊號邊緣速率越來越快，片內和片外時鐘速率越來越高。 當前的時鐘頻率不再是過去的幾兆位元組，在單板上具有數百兆位元組和千兆位元組的時鐘越來越常見。 由於晶片科技的快速發展，訊號的邊緣速率越來越快。 現時，訊號的上升沿約為1ns。 這將導致系統和板級SI和EMC問題變得更加突出；

2.、電路的集成規模越來越大，I/O數量不斷增加，使得單板的互連密度不斷增加； 隨著功能越來越强大，電路的集成度越來越高。 晶片處理科技的水准越來越高。 過去的DIP封裝在當前的單板上幾乎消失了，小間距BGA和QFP已經成為晶片的主流封裝。 這使得PCB設計的密度相應新增。

3、產品開發和市場投放的時間不斷减少，我們必須面對一次性設計成功的嚴峻挑戰； 時間就是成本，時間就是金錢。 在一個電子產品更新非常快的領域，如果產品提前一天推出，盈利的機會視窗將大得多。

4. Because PCB is 這個 physical carrier of product realization. 在高速電路中, 印刷電路板的質量與產品的功能和效能有關. 相同的設備和連接, 不同的 PCB載體, 他們的結果不同.

囙此，設計過程正在緩慢變化。 過去，邏輯功能設計在設計中往往占硬體開發設計的80%以上，但這一比例一直在下降。 在現時的硬體設計中，邏輯功能設計只占50%，PCB設計部分也占50%。 專家預測，在未來的設計中，硬體的邏輯功能開銷將越來越小，而高速PCB設計（如製定設計規則）的開銷將達到80%甚至更高。

所有這些都只是插圖，PCB設計將是當前和未來設計的重點和難點。

一般來說，PCB設計主要關注以下幾點：

1、功能的實現

2、性能穩定

3、加工方便

4、單板之美

功能的實現是PCB的第一步。 在過去的設計中，由於訊號邊緣速率和時鐘頻率相對較低，只要邏輯連接正確，物理連接就不會影響使用效能。 但當前設計中未使用此類視圖。 有一個例子可以說明這一點：

美國一家著名的影像檢測系統製造商的電路板設計師最近遇到了一件奇怪的事情：一種7年前成功設計、製造並投放市場的產品始終能够非常穩定和安全地工作。， 但最近從生產線下線的產品出現了問題，產品無法正常運行。

囙此，邏輯的真正連接不能使功能真正實現。 物理連接的質量也是實現該功能的主要條件。

PCB的設計是效能的保證。 每個人都知道這個觀點。 相同的邏輯連接、相同的設備和不同的PCB具有不同的性能測試結果。 良好的設計不僅具有高穩定性，而且可以通過各種苛刻的測試。 然而，用非理想設計不可能達到這種效果。 在一些低端產品中，許多製造商使用的晶片組相同，邏輯連接也相似。 唯一的區別是它們各自的PCB設計級別。 產品的差异主要體現在PCB設計上。

加工的容易程度也是產品品質的一個重要名額 PCB設計. 好的 PCB設計 便於處理, 維修, 測試, 和製造業. 印刷電路板的質量不僅關係到印刷電路板的生產效率 PCB加工製造商 和SMT製造商, 同時也與我們測試調試的便利性密切相關.

美也是PCB設計的一個要素。 整體的美麗和氛圍讓人們看到它時感到舒適。 PCB也是一種工藝。 一個好的印刷電路板會讓人們停下來錯過。

PCB設計是一門綜合性學科，是產品品質、成本、時間等方面的協調。 PCB設計中沒有最好的，只有更好的。 總之，高速PCB設計是當今系統設計領域面臨的嚴重挑戰。 無論是設計方法、設計工具，還是設計團隊的組成，以及工程師的設計思想，都需要積極認真地加以解决。