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PCB布線(xiàn)設計中的注意事項

更新時(shí)間:2015-12-04 13:40:03點(diǎn)擊次數:2464次

對于硬件電子產(chǎn)品設計者,面臨的PCB設計越來(lái)越復雜。管腳越來(lái)越密的高級封裝器件被使用,單位面積的網(wǎng)絡(luò )密度不斷提高,給布線(xiàn)帶來(lái)更大的壓力。同時(shí),更多的工程師已經(jīng)不滿(mǎn)足自動(dòng)布線(xiàn)器100%布通率的要求,希望能夠進(jìn)行電氣規則約束布線(xiàn),滿(mǎn)足信號完整性要求。 

當前國內設計狀況類(lèi)似,很多高速設計還處在方案討論階段,或原型樣機階段。工程師預見(jiàn)或者已經(jīng)觀(guān)察到一些問(wèn)題,如過(guò)沖、欠沖、振蕩、串擾等問(wèn)題。但是對整個(gè)高速問(wèn)題的起因,對高速分析仿真方法不太了解,往往把高速數字電路設計和射頻設計當做同樣問(wèn)題對待。感覺(jué)實(shí)際高速分析中,時(shí)序分析也是數字電路設計中的一個(gè)關(guān)鍵卻往往被忽略。除了分析外,為了減小傳輸線(xiàn)效應,縮小PCB面積,高密度設計實(shí)現也是一個(gè)問(wèn)題。但在國內,由于擔心串擾,開(kāi)發(fā)周期或者調測方面的問(wèn)題,往往采用多個(gè)單板,將設計密度降低。

作高速PCB設計,前仿真分析很關(guān)鍵,這些包括器件選擇、模型編輯、信號分配、匹配策略和層疊設計等。前仿真分析不能僅僅在原理圖階段,使用拓樸結構編輯,還必須使用PCB LAYOUT工具進(jìn)行布局探測和預布線(xiàn)分析,估計實(shí)現難度和布線(xiàn)方法。同時(shí)對于分配好的平面層先作電源分割,安排好布線(xiàn)層的優(yōu)先級,最大限度避免關(guān)鍵信號的跨分割。

完成原理圖,一般工程師就迫不及待的開(kāi)始PCB設計。建議可以花一天或兩天的時(shí)間檢查一下原理圖。因為到了后期,如果發(fā)現原理圖設計有誤,更改的代價(jià)就太大了。開(kāi)始PCB設計,不要忙著(zhù)布線(xiàn),先好好布局。根據經(jīng)驗,PCB設計時(shí)間一般按照三三制分配,布局占1/3時(shí)間,布線(xiàn)占1/3,檢查1/3。布局相當關(guān)鍵,有經(jīng)驗的工程師在布局同時(shí),已經(jīng)有了關(guān)鍵布線(xiàn)的規劃。布局一般本著(zhù)先大后小,先關(guān)鍵后次要,先放置有定位要求的器件,布局時(shí),除了考慮布線(xiàn)質(zhì)量,對測試,加工等問(wèn)題也要考慮,權衡各方面因素。

手工布線(xiàn)現在還是大部分工程師的選擇,因為很多人對自動(dòng)布線(xiàn)的結果不是很滿(mǎn)意。其實(shí)現在一些高級EDA工具,自動(dòng)布線(xiàn)已經(jīng)相當智能化。自動(dòng)布線(xiàn),并不意味著(zhù)全部交給工具去做,還有很多需要人干預的地方。個(gè)人經(jīng)驗認為,網(wǎng)絡(luò )分類(lèi)(class),布線(xiàn)優(yōu)先級設置,布線(xiàn)規則是影響布通率和布線(xiàn)效果的主要因素。

有人也稱(chēng)PCB設計是從抽象概念到實(shí)際產(chǎn)品的轉化。PCB設計實(shí)際是一項混合技術(shù)。要求設計者對電路原理、電磁場(chǎng)、布線(xiàn)算法、生產(chǎn)加工、測試等各方面知識都要有所了解,所以一名優(yōu)秀的PCB抄板工程師應當注意學(xué)習這些知識。

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