PCB-Neuigkeiten - Diskussion über PCB Evaluation Skills im PCB Design

PCB evaluation skills talk: see which factors you need to pay attention to
For articles on Leiterplattentechnologie, Der Autor kann auf die Herausforderungen eingehen, denen PCB-Design Ingenieure in letzter Zeit, weil dies zu einem unverzichtbaren Aspekt der Evaluierung geworden ist PCB-Design. Im Artikel, Sie können diskutieren, wie Sie diesen Herausforderungen und potenziellen Lösungen begegnen können; bei der Lösung PCB-Design Bewertungsprobleme, Der Autor kann Mentors PCB-Evaluierungssoftware als Beispiel verwenden.

Als Forscher, Was ich überlege ist, wie man die neueste fortschrittliche Technologie in das Produkt integriert. Diese fortschrittlichen Technologien können in hervorragenden Produktfunktionen verkörpert werden, aber auch zur Senkung der Produktkosten. Die Schwierigkeit besteht darin, diese Technologien effektiv auf Produkte anzuwenden.. Es gibt viele Faktoren zu berücksichtigen. Die Time-to-Market ist einer der wichtigsten Faktoren, und es gibt viele Entscheidungen rund um die Time-to-Market, die ständig aktualisiert werden. Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, einschließlich Produktfunktionen, Umsetzung des Entwurfs, Produktprüfung, and whether electromagnetic interference (EMI) meets the requirements. Es ist möglich, die Wiederholung des Designs zu reduzieren, aber es hängt von der Fertigstellung der vorherigen Arbeit ab. Die meiste Zeit, Es ist einfacher, Probleme in den späteren Phasen des Produktdesigns zu finden, und es ist schmerzhafter, Änderungen an den gefundenen Problemen vorzunehmen. Allerdings, Obwohl viele Menschen diese Faustregel kennen, die tatsächliche Situation ist ein anderes Szenario, das ist, Viele Unternehmen wissen, dass es wichtig ist, eine hochintegrierte Designsoftware zu haben, aber diese Idee wird oft durch hohe Preise beeinträchtigt. In diesem Artikel werden die Herausforderungen erläutert, denen PCB-Design und welche Faktoren bei der Bewertung einer PCB-Design Werkzeug als PCB-Designer.

Im Folgenden sind die Faktoren aufgeführt, die PCB-Designers must consider and will affect their decision:

1. Product function

A. Grundfunktionen, die Grundanforderungen abdecken, including:

I. Wechselwirkung zwischen Schaltplan und Leiterplattenlayout

I. Verdrahtungsfunktionen wie automatische Verdrahtung des Lüfters, Push-Pull, etc., and wiring capabilities based on design rule constraints

Iii. Precise DRC checker

B. The ability to upgrade product functions when the company is engaged in a more complex design

I.HDI (High Density Interconnect) interface

Ii. Flexible design

Iii. Embedded passive components

Iv. Radio Frequency (RF) Design

V. Automatic script generation

Vi. Topological placement and routing

Vii. Manufacturability (DFF), Testability (DFT), Manufacturability (DFM), etc.

C. Zusätzliche Produkte können analoge Simulationen durchführen, digitale Simulation, Analog-Digital Mixed Signal Simulation, high-speed signal simulation and RF simulation

D. Have a central component library that is easy to create and manage

2. Ein guter Partner, der technisch führend in der Branche ist und sich mehr Mühe gegeben hat als andere Hersteller, can help you design products with the greatest efficacy and leading technology in the shortest time

3. Der Preis sollte die wichtigste Betrachtung unter den oben genannten Faktoren sein. Was mehr Aufmerksamkeit braucht, ist die Rate der Kapitalrendite!

Es gibt viele Faktoren, die bei der PCB-Bewertung zu berücksichtigen sind. Die Art des Entwicklungswerkzeugs, das Designer suchen, hängt von der Komplexität der Designarbeit ab, mit der sie beschäftigt sind.. Da das System immer komplexer wird, Die Steuerung der physikalischen Verkabelung und der Platzierung elektrischer Komponenten hat sich zu einem sehr breiten Spektrum entwickelt, so dass es notwendig ist, Einschränkungen für den kritischen Pfad im Entwurfsprozess festzulegen. Allerdings, Zu viele Designbeschränkungen haben die Flexibilität des Designs eingeschränkt. Designer müssen ein gutes Verständnis für ihr Design und seine Regeln haben, damit sie wissen, wann diese Regeln anzuwenden sind.

Typisches integriertes Systemdesign von vorne nach hinten. It starts with the design definition (schematic input), die eng mit der Constraint-Bearbeitung integriert ist. In der Bearbeitung von Einschränkungen, Der Designer kann sowohl physikalische als auch elektrische Einschränkungen definieren. Die elektrischen Einschränkungen werden vor und nach dem Layout des Netzwerksimulators analysiert.. Werfen Sie einen genaueren Blick auf die Designdefinition, es ist auch mit FPGA verbunden/PCB-Integration. Der Zweck des FPGA/PCB-Integration soll eine Zwei-Wege-Integration bieten, Datenmanagement, und die Fähigkeit, kollaboratives Design zwischen FPGA und PCB durchzuführen.

Während der Layoutphase werden dieselben Constraint-Regeln für die physikalische Realisierung eingegeben wie bei der Designdefinition. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern im Prozess von Datei zu Layout. Rohrwechsel, Logic Gate Austausch, and even input and output interface group (IO_Bank) exchange all need to be returned to the design definition stage for update, so wird das Design jeder Verbindung synchronisiert.

Während des Evaluierungszeitraums, Designer müssen sich fragen: Welche Kriterien sind für sie entscheidend?

Let’s take a look at some trends that force designers to re-examine the features of their existing development tools and start ordering some new features:

1.HDI

"The increase in the complexity of semiconductors and the total amount of logic gates has required integrated circuits to have more pins and finer pin pitches. Es ist heute üblich, mehr als 2000-Pins auf einem BGA-Gerät mit einer Pin-Steigung von 1mm zu entwerfen, Ganz zu schweigen von der Anordnung von 296-Pins auf einem Gerät mit einer Pin-Steigung von 0.65mm. The need for faster and faster rise times and signal integrity (SI) requires a larger number of power and ground pins, so muss es mehr Schichten in der Mehrschichtplatte belegen, dadurch die hohe Anzahl an Micro-Vias. The need for density interconnection (HDI) technology.

HDI ist eine Verbindungstechnologie, die als Reaktion auf die oben genannten Bedürfnisse entwickelt wird. Mikrodurchführungen und ultradünne Dielektrika, Feinere Leiterbahnen und kleinere Linienabstände sind die Hauptmerkmale der HDI-Technologie.

2.RF design

For RF design, Die HF-Schaltung sollte direkt als Systemschema-Diagramm und Systemplatinenlayout entworfen werden, und nicht in einer separaten Umgebung zur späteren Konvertierung verwendet. Die ganze Simulation, Optimierungs- und Optimierungsmöglichkeiten der HF-Simulationsumgebung sind weiterhin erforderlich, aber die Simulationsumgebung kann primitivere Daten als das "reale" Design akzeptieren. Daher, Die Unterschiede zwischen den Datenmodellen und den daraus resultierenden Konstruktionskontrollproblemen verschwinden. Erstens, Designer können direkt zwischen Systemdesign und HF-Simulation interagieren; zweite, wenn Designer ein großflächiges oder recht komplexes HF-Design durchführen, Sie können Schaltungssimulationsaufgaben auf mehrere parallel laufende Rechnerplattformen verteilen, oder Sie möchten jede Schaltung in einem Design aus mehreren Modulen an ihre jeweiligen Simulatoren senden, dadurch die Simulationszeit verkürzt.

3. Advanced packaging

The increasing functional complexity of modern products requires a corresponding increase in the number of passive components, Dies spiegelt sich vor allem in der Zunahme der Anzahl von Entkopplungskondensatoren und Anschlussabstimmungswiderständen in Niedrigleistung wider., Hochfrequenzanwendungen. Obwohl die Verpackung von passiven Oberflächenmontagegeräten nach einigen Jahren erheblich geschrumpft ist, Die Ergebnisse sind immer noch die gleichen, wenn versucht wird, die maximale Dichte zu erreichen. The technology of printed components makes the transition from multi-chip components (MCM) and hybrid components to SiP and PCBs that can be directly used as embedded passive components today. Im Prozess der Transformation, die neueste Montagetechnik wurde übernommen. Zum Beispiel, Die Einbeziehung einer Schicht aus Impedanzmaterial in eine geschichtete Struktur und die Verwendung von Reihenabschlusswiderständen direkt unter dem uBGA-Paket verbessern die Leistung der Schaltung erheblich. Jetzt, Eingebettete passive Komponenten können mit hoher Präzision konstruiert werden, Vermeidung zusätzlicher Bearbeitungsschritte für die Laserreinigung von Schweißnähten. Drahtlose Komponenten bewegen sich auch in Richtung einer besseren Integration direkt im Substrat.

4. Starre flexible Leiterplatte

Um eine starre flexible Leiterplatte, Alle Faktoren, die den Montageprozess beeinflussen, müssen berücksichtigt werden. Ein Designer kann nicht einfach eine starre flexible Leiterplatte wie eine starre Leiterplatte, wie die starre flexible Leiterplatte ist nur eine weitere starre Leiterplatte. Sie müssen den Biegebereich des Designs verwalten, um sicherzustellen, dass die Konstruktionspunkte nicht dazu führen, dass der Leiter aufgrund der Belastung der Biegeoberfläche bricht und sich ablöst. Es gibt noch viele mechanische Faktoren zu berücksichtigen, wie minimaler Biegeradius, dielektrische Dicke und Art, Blechgewicht, Kupferbeschichtung, Gesamtkreisdicke, Anzahl der Schichten, und Anzahl der Kurven.

Verstehen Sie starres flexibles Design und entscheiden Sie, ob Sie mit Ihrem Produkt ein starres flexibles Design erstellen können.

5. Signal integrity planning

In recent years, Neue Technologien im Zusammenhang mit paralleler Busstruktur und Differentialpaarstruktur für serielle zu parallele Umwandlung oder serielle Verschaltung wurden kontinuierlich weiterentwickelt.

Die Art der typischen Konstruktionsprobleme bei einem parallelen Bus- und seriell-parallelen Konvertierungsdesign. Die Beschränkung des parallelen Busdesigns liegt in Systemzeitänderungen, wie Taktschiefe und Ausbreitungsverzögerung. Durch die Schräglage der Uhr auf der gesamten Busbreite, das Design für zeitliche Einschränkungen ist immer noch schwierig. Die Erhöhung der Taktrate macht das Problem nur noch schlimmer.

Andererseits, Die Differentialpaarstruktur nutzt eine austauschbare Punkt-zu-Punkt-Verbindung auf Hardwareebene, um serielle Kommunikation zu realisieren. Normalerweise, Es überträgt Daten über einen seriellen Einweg-Kanal, die in 1-, 2-, 4-, 8-, 16-, und 32-Breite Konfigurationen. Jeder Kanal trägt ein Byte an Daten, so kann der Bus Datenbreiten von 8 Byte bis 256 Byte verarbeiten, und Datenintegrität kann durch Verwendung einiger Formen von Fehlererkennungstechniken aufrechterhalten werden. Allerdings, aufgrund der hohen Datenrate, andere Designfragen entstanden sind. Taktrückgewinnung bei hohen Frequenzen wird zur Last des Systems, weil die Uhr den Eingangsdatenstrom schnell sperren muss, und um die Anti-Shake-Leistung des Schaltkreises zu verbessern, Es ist notwendig, den Jitter von Zyklus zu Zyklus zu reduzieren. Stromversorgungsgeräusche schaffen zusätzliche Probleme für Konstrukteure. Diese Art von Lärm erhöht die Wahrscheinlichkeit von starkem Jitter, was das Öffnen der Augen erschwert. Eine weitere Herausforderung besteht darin, Gleichtaktrauschen zu reduzieren und die Probleme zu lösen, die durch die Verlusteffekte von IC-Paketen verursacht werden, Leiterplatten, Kabel und Steckverbinder.

6. The practicality of the design kit

USB, DDR/DDR2, PCI-X, PCI-Express, RocketIO und andere Design-Kits werden zweifellos Designern helfen, in das neue Technologiefeld einzusteigen. Das Design Kit gibt einen Überblick über die Technologie, eine detaillierte Beschreibung, und die Schwierigkeiten, denen der Designer gegenüberstehen wird, gefolgt von Simulation und wie man Verdrahtungsbeschränkungen erstellt. Es liefert erläuternde Dokumente zusammen mit dem Programm, Das bietet Designern die Möglichkeit, fortschrittliche neue Technologien zu beherrschen.