PCB エンジニアは、PCB 設計のプロセスコンセプトを共有します

PCB と SOC のパッケージデザインは、これに少し似ています。つまり、パーツ、回路インターフェイス、電源プレーン、数千の信号、ビアコンバージョン、および多くのデザインルールを組み合わせて電気的サウンドとパフォーマンスを実行する必要がある、本当に難しい問題です。必要な性能を持ち、機械的形状係数の制約と制約にも対応できます。

PCB設計の基礎

優れた入力リストに従うことの重要性

入力リストがあることで、技術者は記録という形でコミュニケーションを考え、作成することができ、基本的にボールを転がすことができます。リストは多くのことを定義し、PCB 設計の旅を始めるための出発点を提供します。これは、エンジニアが設計で何を求めているかを熟考する時間でもあります。これまで、エンジニアはほとんどの場合、電気的な問題について考えていて、回路図と部品の検索に没頭してきました (そうであることを願っています)。今こそ物理学を始める時です、ハハ。これは、電子が PCB 上をどのように流れ、何が必要かについて考え始めることを意味します。

基本的なものを含む、私が使用するもののリストがあります。より多くのデザインを行うほど、それは筋肉の記憶に帰着します。あなたがレイアウトエンジニアであれば、あなたの心はより曲がっており、今ではPCBデザイナーのように考えるでしょう. たとえば、部品番号よりも参照コードを検討する場合があります。早い段階で実現可能性調査を行い、リストに入力してフェーズを開始します。必要な基本的な項目は、BOM、機械的入力、配線/設計ルール、総厚、インピーダンス要件、および必要なスルーホール構造を定義し、BGA 計算を行うのに役立つ最小間隔コンポーネントです。

circuit board

プロジェクトを開始するには、MCAD とのコラボレーションが不可欠です。最初から機械的要件と一致していることが重要です。基板全体の厚さ、コネクタの位置/回転、配置除外ゾーン、取り付け穴を正確に定義し、PCB 設計の早い段階で検討する必要があります。これがこれから建てる建物の土台です。フレームは、設計に対応するために使用できる物理的な制約および寸法であるため、設計の成功には精度が重要であることがわかります。過去に、MCAD のメカニカルプレートアウトラインが下面図を表示し、上面図で ECAD に入り、部品の配置に影響することを見てきました。こんなことしないで。あなたの見解が正しいことを確認し、共有してください。 IDFまたは。 idx ファイルを可能な限り削除します。この機能がある場合は、同じステップモデルファイルを含めます。これにより、MCAD コラボレーションの成功が保証されます。さらに、ラジエーターの取り付け穴をどこに移動するかを交渉する必要があるかもしれませんが、アセンブリの配置によっても制限が決まります。たとえば、ピン数の多い BGA をコーナーに配置することをお勧めし、それが信号を完全に満たす場合は、コーナーから配線しようとしてトラップされ、より多くの信号が必要になるため、それを押し戻す時が来ました。レイヤー

ルーティングルールの重要性

配線または設計ルールは、PCB 設計を制御するための鍵です。私はよく、記録された規則を、列車が通過しなければならない線路と呼んでいます。ルールはドキュメントで定義され、多くの電子メールは毎日または毎時間変更され、追跡が困難なため、追跡から逸脱しやすく、設計パフォーマンスにとって重要なプロジェクトを見逃したり忘れたりしがちです。PCB 設計者は、レガシードキュメントを伝えて提供します。ドキュメント形式のルールの概念は、通常、制約または設計ルールと呼ばれる CAD ツールのルールを設定するために使用され、設計はこれらのルールに従う必要があります。これには、タイミング、ノイズ、および製造要件を満たすために設計が従う物理的および電気的規則が含まれます。

高速ルーティングとシミュレーション - 電源コンセプト

設計が形になり始め、ルールが整備され、レイアウトと電源プレーンが定義されたので、最も重要なインターフェイスと最も困難な高速回路をレイアウトするのに適した時期です ( あなたのデザインに存在します）。デザイン全体に適用されるスタックを用意することをお勧めします。標準のスルーホールサイズを使用し、歩留まりの高いアスペクト比を達成するために、回路、レイアウト、および配線をテストし、シミュレーションを実行します。はい、重要なネットワークの配線が完了すると、シミュレーションが実行され、最適なパフォーマンスの要件を満たしているかどうかが確認されます。この時点で、別のスタック構成またはスルーホール構成が必要になることがあります。たとえば、12GBPS を達成しようとして、厚さ 0.093 の基板に 18 層のスルーホールを使用すると、スタブによる過剰な反射によってパフォーマンスが達成されることがあります。止まり穴や埋め込み穴、バックドリル、さまざまなボードスタッキングやインターフェイスオプションなど、別のオプションを検討する必要がある場合があります。回路基板アセンブリおよび処理メーカーは、回路基板エンジニアが PCB 設計のプロセス概念を共有していると説明しました。

上記の 4 つのステップは、PCB 設計フレームワークを成功させるための基礎を築くはずです。これらの手順に従う私の経験は、一貫した結果を生み出すのに役立ちました. まずは枠組みづくりが大事だと思います。次に、シミュレーションは成功していますか? PCB 設計基板の構成、スルーホール構造、スルーホールサイズ、または低 Dk および低損失の製造材料を変更する必要がありますか? シミュレーションから多くのことを学ぶことができ、それが前進への道を開くのに役立ちます。

シミュレーションまたは計算が実行され、最初のクリティカルルーティング/高速インターフェイスの調整が完了すると、これらの項目はすべて表示されなくなります。それで、すべてが正常である場合、次のステップは何ですか? ここからどこへ行くのですか？スタッキングを確認しますか？デザイン組織？

これについては、パート 2 で説明します。

各テクノロジーのスタック定義 - トラック幅ターゲット

ネットワークと制約、およびクラス間のルールと過剰制約を整理します。

デザインルールに基づくレイアウトプランニング

Via モード/レイアウトを使用した配線の移行と計画

高度な SOC チップ設計と、SIP または SOC を使用した PCB 設計の計画方法。