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雖然現(xiàn)在的EDA工具非常強(qiáng)大,但隨著PCB尺寸要求越來越小,器件密度越來越高,PCB設(shè)計(jì)的難度并不小。特別是在高速PCB設(shè)計(jì)中,大家需要考慮的問題更多。
1、PCB疊層
這是整個(gè)PCB的基石,它定義了PCB內(nèi)的層數(shù)(層越多,成本越高),同時(shí)可以在所需的層上建立特征阻抗。這與工程中的許多事情一樣,在制造工藝和層數(shù)之間進(jìn)行權(quán)衡,以實(shí)現(xiàn)可靠性,良率和成本目標(biāo)。
2、過孔類型
通過層和器件之間的互連,主要有以下不同的類型,通孔,埋孔,盲孔(這些類型主要用于單層,多層等)。最好的設(shè)計(jì)可以最大限度地減少不同類型的通孔,與PCB供應(yīng)商進(jìn)行溝通以至于確保你的通孔類型在其功能范圍內(nèi)也很重要。此外,你還需要確保不同通孔類型的電流承載能力,以確保你的電路可以通過的高電流路徑。
3、設(shè)計(jì)規(guī)則
這些設(shè)計(jì)規(guī)則主要有以下約束,即器件布局,串?dāng)_預(yù)算,層分配,長(zhǎng)度匹配/運(yùn)行時(shí)間分析等。它還包括制造規(guī)則的設(shè)計(jì),以確保設(shè)計(jì)出來的文件是符合制造要求的,例如過孔之間的間距是正確的。
4、布局布線規(guī)劃
在你開始驗(yàn)證信號(hào)和電源完整性之前,你必須首先確保你可以在高密度器件上布局并布完所有信號(hào)線。這和PCB板的堆疊有很大的關(guān)系,例如,如果你使用埋盲孔(可能的話),這些是需要規(guī)劃多少層來布局布線。一旦為PCB定義了層數(shù),你就可以根據(jù)事先規(guī)劃好的走線層來進(jìn)行布線,最終確保我們的規(guī)劃是正確的。
5、熱噪聲
熱噪聲又稱為熱分析。系統(tǒng)高速工作時(shí),器件會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,由于元器件排列布局緊密,會(huì)導(dǎo)致熱量難以發(fā)散出去。因此,在設(shè)計(jì)PCB時(shí),必須考慮到散熱、元件布局、是否加裝散熱器、預(yù)留散熱空間等問題。
6、信號(hào)完整性
良好的PCB設(shè)計(jì)最?紤]的方面主要考慮信號(hào)上升和下降時(shí)間,布線長(zhǎng)度和特性阻抗,驅(qū)動(dòng)能力以及驅(qū)動(dòng)器和終端的轉(zhuǎn)換速率等方面的問題。為了確保最佳性能,SI模擬將在PCB布局和布局后進(jìn)行,除了SI方面的仿真外,你還需要考慮的是串?dāng)_預(yù)算。
7、電源完整性
高性能器件,尤其是現(xiàn)代FPGA和ASIC,在低電壓下可能需要大電流等問題。這些都?xì)w根結(jié)底的是電源完整性的范疇,通過對(duì)信號(hào)完整性的仿真,要確保配電網(wǎng)絡(luò)的直流和交流性能等。
(內(nèi)容整理自qq_37457748的CSDN博客。)
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