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PCB設計流程概念
PCB設計流程概念
PCB 和 SOC 封裝設計有點像這樣，這意味著它確實是一個由零件、電路接口、電源平面、數(shù)以千計的信號、過孔轉換和許多需要結合在一起并執(zhí)行電氣聲音、具有所需性能的設計規(guī)則組成的難題，并且還能夠處理機械外形因素的約束和限制。
PCB設計的基石
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設計之旅的起點。這也是讓工程師反思他在設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，它包含基礎知識。你做的設計越多，這更多地歸結為肌肉記憶。如果您是進行布局的工程師，您的思想就會越彎曲，現(xiàn)在像 PCB設計師一樣思考。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、機械輸入、布線/設計規(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構，做 BGA 數(shù)學。
與 MCAD 協(xié)作對于啟動項目至關重要。從一開始就與機械要求保持一致是很重要的。總板厚、連接器位置/旋轉、放置禁區(qū)和安裝孔必須在 PCB設計的早期進行精確定義和考慮。這是您將要建造的建筑物的基礎。框架是可用于適應設計的物理約束和尺寸，因此您可以看到準確性對設計的成功至關重要。我在過去看到，來自 MCAD 的機械板輪廓顯示底視圖并以頂視圖進入 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，因為您將被困在試圖從角落走線并需要更多信號層.
路由規(guī)則的重要性
布線或設計規(guī)則是控制 PCB設計的關鍵。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計性能至關重要的項目，并允許 PCB設計師進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，通常稱為約束或設計規(guī)則，設計必須遵守這些規(guī)則。這包括設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計中）的好時機。有一個適用于整個設計的堆疊是一個好主意。使用標準通孔尺寸并嘗試實現(xiàn)良好的良率縱橫比，是時候測試該電路、布局和布線，然后進行仿真了。是的，一旦關鍵網(wǎng)絡布線完畢，現(xiàn)在就進行仿真，看看您是否滿足最佳性能的要求。正是在這一點上，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)通過存根導致過多的反射來實現(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該為成功構建 PCB設計的框架奠定了基礎。我遵循這些步驟的經(jīng)驗有助于產(chǎn)生一致的結果。我認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設計板配置或通孔結構或通孔尺寸或制造材料？您可以從模擬中學到很多東西，這將有助于鋪平前進的道路。
一旦進行了模擬或計算，并且在高速接口的初始關鍵路由/調(diào)整之后，所有這些項目都應該消失。那么，如果一切正常，那么下一步是什么？我們從這里去哪里？確認堆疊？設計組織？
這就是我將在第 2 部分中討論的內(nèi)容：
每種技術的堆疊定義 - 跟蹤寬度目標
組織您的網(wǎng)絡和約束以及類到類規(guī)則和過度約束。
根據(jù)設計規(guī)則進行布局規(guī)劃
使用 Via 模式/布局進行布線的過渡和規(guī)劃
高級 SOC 芯片設計以及如何使用 SIP 或 SOC 規(guī)劃 PCB設計。