24小時聯(lián)系電話:18217114652、13661815404
中文
技術(shù)專題
PCB設(shè)計流程概念
PCB設(shè)計流程概念
PCB 和 SOC 封裝設(shè)計有點(diǎn)像這樣，這意味著它確實(shí)是一個由零件、電路接口、電源平面、數(shù)以千計的信號、過孔轉(zhuǎn)換和許多需要結(jié)合在一起并執(zhí)行電氣聲音、具有所需性能的設(shè)計規(guī)則組成的難題，并且還能夠處理機(jī)械外形因素的約束和限制。
PCB設(shè)計的基石
遵循良好的輸入清單的重要性
擁有輸入清單讓工程師思考并創(chuàng)建一種記錄形式的交流形式，并且基本上可以使球滾動。清單可以定義很多事情，并為我們提供開始 PCB設(shè)計之旅的起點(diǎn)。這也是讓工程師反思他在設(shè)計中尋找什么的時候。到目前為止，工程師在大多數(shù)情況下都在考慮電氣方面的問題，已經(jīng)埋頭于原理圖和零件搜索（希望如此），現(xiàn)在是時候開始物理了，哈哈。意思是，開始考慮電子將如何在 PCB 上流動以及需要什么。
我有一個我使用的清單，它包含基礎(chǔ)知識。你做的設(shè)計越多，這更多地歸結(jié)為肌肉記憶。如果您是進(jìn)行布局的工程師，您的思想就會越彎曲，現(xiàn)在像 PCB設(shè)計師一樣思考。例如，您現(xiàn)在可能更多地考慮參考代號而不是零件編號。您很早就會進(jìn)行可行性研究，并且輸入清單開始該階段。所需的基本項目是 BOM、機(jī)械輸入、布線/設(shè)計規(guī)則、總厚度、阻抗要求和最小間距部件，以幫助定義所需的通孔結(jié)構(gòu)，做 BGA 數(shù)學(xué)。
與 MCAD 協(xié)作對于啟動項目至關(guān)重要。從一開始就與機(jī)械要求保持一致是很重要的。總板厚、連接器位置/旋轉(zhuǎn)、放置禁區(qū)和安裝孔必須在 PCB設(shè)計的早期進(jìn)行精確定義和考慮。這是您將要建造的建筑物的基礎(chǔ)。框架是可用于適應(yīng)設(shè)計的物理約束和尺寸，因此您可以看到準(zhǔn)確性對設(shè)計的成功至關(guān)重要。我在過去看到，來自 MCAD 的機(jī)械板輪廓顯示底視圖并以頂視圖進(jìn)入 ECad，這會影響零件放置，不要這樣做。確保您的視圖是正確的，并盡可能共享 .idf 或 .idx 文件，如果您有這種能力，則包括相同的步驟模型文件。這將確保成功的 MCAD 協(xié)作。此外，現(xiàn)在可能需要協(xié)商將散熱器安裝孔移到何處，但部件放置也將決定限制。例如，如果建議將您的高引腳數(shù) BGA 放在角落，并且它完全填充了信號，那么現(xiàn)在是時候推后了，因?yàn)槟鷮⒈焕г谠噲D從角落走線并需要更多信號層.
路由規(guī)則的重要性
布線或設(shè)計規(guī)則是控制 PCB設(shè)計的關(guān)鍵。我經(jīng)常將記錄在案的規(guī)則稱為火車必須經(jīng)過的火車軌道。規(guī)則在一個文檔中定義，而許多電子郵件每天或每小時都在變化且難以跟蹤，因此很容易偏離軌道并錯過或忘記對設(shè)計性能至關(guān)重要的項目，并允許 PCB設(shè)計師進(jìn)行溝通并提供遺留文檔。文檔形式的規(guī)則概念用于在 CAD 工具中填充規(guī)則，通常稱為約束或設(shè)計規(guī)則，設(shè)計必須遵守這些規(guī)則。這包括設(shè)計將遵循的物理和電氣規(guī)則，以滿足時序、噪聲和制造要求。
高速路由和模擬 - 供電概念
現(xiàn)在設(shè)計已經(jīng)開始成型，規(guī)則已經(jīng)到位，布局和電源平面正在定義，現(xiàn)在是布局最關(guān)鍵的接口和最具挑戰(zhàn)性的高速電路（如果它們存在于您的設(shè)計中）的好時機(jī)。有一個適用于整個設(shè)計的堆疊是一個好主意。使用標(biāo)準(zhǔn)通孔尺寸并嘗試實(shí)現(xiàn)良好的良率縱橫比，是時候測試該電路、布局和布線，然后進(jìn)行仿真了。是的，一旦關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)布線完畢，現(xiàn)在就進(jìn)行仿真，看看您是否滿足最佳性能的要求。正是在這一點(diǎn)上，您可能會發(fā)現(xiàn)您需要不同的疊層或通孔配置。例如，如果您試圖達(dá)到 12GBPS，并且您在 18 層 0.093 厚度的板上使用通孔，您可能會發(fā)現(xiàn)通過存根導(dǎo)致過多的反射來實(shí)現(xiàn)性能。您可能需要考慮另一種選擇，例如盲孔和埋孔或背鉆或不同的電路板堆疊和接口選擇。
我上面描述的這四個步驟應(yīng)該為成功構(gòu)建 PCB設(shè)計的框架奠定了基礎(chǔ)。我遵循這些步驟的經(jīng)驗(yàn)有助于產(chǎn)生一致的結(jié)果。我認(rèn)為首先制定框架很重要。下一步，模擬成功了嗎？您是否需要更改具有較低 Dk 和較低損耗的 PCB設(shè)計板配置或通孔結(jié)構(gòu)或通孔尺寸或制造材料？您可以從模擬中學(xué)到很多東西，這將有助于鋪平前進(jìn)的道路。
一旦進(jìn)行了模擬或計算，并且在高速接口的初始關(guān)鍵路由/調(diào)整之后，所有這些項目都應(yīng)該消失。那么，如果一切正常，那么下一步是什么？我們從這里去哪里？確認(rèn)堆疊？設(shè)計組織？
這就是我將在第 2 部分中討論的內(nèi)容：
每種技術(shù)的堆疊定義 - 跟蹤寬度目標(biāo)
組織您的網(wǎng)絡(luò)和約束以及類到類規(guī)則和過度約束。
根據(jù)設(shè)計規(guī)則進(jìn)行布局規(guī)劃
使用 Via 模式/布局進(jìn)行布線的過渡和規(guī)劃
高級 SOC 芯片設(shè)計以及如何使用 SIP 或 SOC 規(guī)劃 PCB設(shè)計。