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PCB电路密度尺寸减小的混合信号设计

发布时间: 2021/3/9 15:14:00

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    关于PCB电路密度的第一个度量标准是每平方英寸的引脚数-或选择您的度量单位。引脚是组件和布线密度的替代品。您可以在摘要工程图报告中找到计算出的值。

    否则,请运行自动放置功能,然后运行查询以仅查找引脚。记下该数字作为分子。计算或提取可用的放置区域将为您提供分母。将顶部除以底部可以得到PCB密度“约一”的比率。“某物”的数字越高,布局就越有趣。更高的数字就像获得荣誉勋章;您将必须赢得它。

    将该比率与以前的某些板(特别是功能相似的板)进行比较,可以为您提供一个很好的起点,以了解层数和技术类型,从而解决难题。如果两个密度数字接近,则这就是用作基准线的堆积数和几何形状。如果不是,则考虑组件的总体组合。

    当然,如果组件密度远远超出既定标准,则可以通过使用PCB的两面使可用空间增加一倍。该产品的背面可能有高度限制,因此仅适用于最薄型的组件。在任何情况下,背面仅使用最轻的组件会更好。您可以越早与物理设计师开始协商,越好。作为比较的历史数据是进行案例分析的好工具。

    双面PCB的主要用例之一是涉及BGA或LGA。这些封装通常具有位于硅片位置附近的大量电源和接地引脚。芯片上的那些电源引脚希望附近有旁路电容器。最小值通常对靠近电源和接地引脚最敏感。

    尺寸减小的混合信号设计

    混合信号PCB是另一种自然环境,RF电路位于一侧,而DSP位于另一侧。在某些情况下,您可能会将相关的接地引脚连接到一个接地层,而不是将板的另一端接地。在通孔PCB中这很棘手。

    假设这是一块六层板,在第二层和第五层上完全接地,外层满溢。我会在第1层和第2层上使用方形焊盘,在第5层和第6层上使用方形焊盘,然后通过一个通孔将顶部和第5层和第6层上的方形焊盘分开,并在底部使用另一种类型,以留下视觉提示为此,通孔焊盘在相应的接地层上将需要一个空隙。您也许可以利用其他系统技巧来解决董事会上的这种困境。

    双面放置的一般提示

    在电路板的两侧放置零件也给组装厂带来了挑战。如果可能的话,建议将所有较大的组件放在一侧。任何坚固程度不足以多次焊接的组件都应连接较大的零件。通常,一侧使用较高温度的焊料进入烤箱,然后另一侧以不会回流第一侧的温度曲线进入。

    回过头来估算PCB的技术要求,而又没有从上一次迭代中获得的事后见识的好处,我整理了一份要注意的事项。

    放置密度因子包括:

    1、处理器和外围设备的组件间距。

    2、调节器电路的大小-使用多少。

    3、屏蔽罩和热管以及其他大型非电气硬件

    4、重要的组件保留或净空限制。

    5、需要额外空间和/或占用下面所有层的传感器和天线。

    6、董事会的一般性质;它有什么作用?

    7、IPC类别;高可靠性会占用较大的空间。

    8、底部填充,返工或其他组装过程的新颖性

    如果可以在不破坏组件间距规则的情况下将组件放置在板上,则可以进行布线。减小零件尺寸或数量是可能的。寻找零欧姆跳线,可用零刀和跳线替换。将基准和工具孔外装到装配子面板的折断区域可能会为您提供更多的空间。减少丝网印刷以降低参考标记的优先级,然后减少零件轮廓,可能会有所帮助,但请尽量保留极性标记。

    在评估建议的路由技术时,请考虑以下事项。

    一些会影响路由密度的因素:

    1、连接器的位置和类型

    2、信号的整体流程;理想与挑战性摆放

    3、DDR或其他需要大量蛇形和走线/走线间距的宽总线。

    4、高电压或其他异常大的形状/气隙要求

    5、印在板上的射频元件

    6、缩小布线通道的孔或槽

    7、3类的较大通孔会很快累加。

    通过边界扫描,通过钉床进行在线测试或通过飞行探针进行测试访问。

    当然,还有董事会建设的类型。HDI导致电介质更薄,从而驱动了更薄的受控阻抗和更小的几何形状。

    使每个人都掌握风险/回报因素

    布线从扇出开始。放置期间应考虑扇出。决定在设计的早期就采用过孔镀覆(VIPPO)。这是一个成本驱动因素,因此有关此决策的信息需要通过制造厂来了解实际的成本损失。然后,该信息需要交给管理层,以便他们可以根据董事会规模与生产要求做出明智的决定。

    以这种方式收紧布置还涉及装配车间。将库符号从标称尺寸更改为最小尺寸会影响可生产性以及返工和可靠性。建议与装配部门共享布置,并与利益相关者共享他们的发现。

    当我们缩小尺寸或将电路添加到现有的外形尺寸时,存在信号和电源完整性的风险。热挑战和共存开始发挥作用。当您接触到新的组件密度水平时,必须重复设计可能会影响进度。无论是涉及更多零件还是销钉间距更近的零件,都必须保持平衡。


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