电子产品功能越来越强大的同时,对便携的要求也越来越高,小型化设计成为很多电子设计公司的研究课题。本文以小型化设计的方法、挑战和趋势为主线,结合Cadence SPB16.5在小型化设计方面的强大功能,全面剖析小型化设计的工程实现。主要包括以下内容:小型化设计的现状和趋势,以及现在主流的HDI加工工艺,介绍最新的ANYLAYER(任意阶)技术的设计方法以及工艺实现,介绍埋阻、埋容的应用,埋入式元器件的设计方法以及工艺实现。同时介绍Cadence SPB16.5软件对小型化设计的支持。最后介绍HDI设计在高速中的应用以及仿真方法,HDI在通信系统类产品中的应用,HDI和背钻的比较等。
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上传时间: 2014-01-18
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PCB布线设计-模拟和数字布线的异同工程领域中的数字设计人员和数字电路板设计专家在不断增加,这反映了行业的发展趋势。尽管对数字设计的重视带来了电子产品的重大发展,但仍然存在,而且还会一直存在一部分与 模拟 或现实环境接口的电路设计。模拟和数字领域的布线策略有一些类似之处,但要获得更好的工程领域中的数字设计人员和数字电路板设计专家在不断增加,这反映了行业的发展趋势。尽管对数字设计的重视带来了电子产品的重大发展,但仍然存在,而且还会一直存在一部分与模拟或现实环境接口的电路设计。模拟和数字领域的布线策略有一些类似之处,但要获得更好的结果时,由于其布线策略不同,简单电路布线设计就不再是最优方案了。本文就旁路电容、电源、地线设计、电压误差和由PCB布线引起的电磁干扰(EMI)等几个方面,讨论模拟和数字布线的基本相似之处及差别。模拟和数字布线策略的相似之处旁路或去耦电容在布线时,模拟器件和数字器件都需要这些类型的电容,都需要靠近其电源引脚连接一个电容,此电容值通常为0.1mF。系统供电电源侧需要另一类电容,通常此电容值大约为10mF。这些电容的位置如图1所示。电容取值范围为推荐值的1/10至10倍之间。但引脚须较短,且要尽量靠近器件(对于0.1mF电容)或供电电源(对于10mF电容)。在电路板上加旁路或去耦电容,以及这些电容在板上的位置,对于数字和模拟设计来说都属于常识。但有趣的是,其原因却有所不同。在模拟布线设计中,旁路电容通常用于旁路电源上的高频信号,如果不加旁路电容,这些高频信号可能通过电源引脚进入敏感的模拟芯片。一般来说,这些高频信号的频率超出模拟器件抑制高频信号的能力。如果在模拟电路中不使用旁路电容的话,就可能在信号路径上引入噪声,更严重的情况甚至会引起振动。
上传时间: 2013-11-03
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【摘要】本文结合作者多年的印制板设计经验,着重印制板的电气性能,从印制板稳定性、可靠性方面,来讨论多层印制板设计的基本要求。【关键词】印制电路板;表面贴装器件;高密度互连;通孔【Key words】Printed Circuit Board;Surface Mounting Device;High Density Interface;Via一.概述印制板(PCB-Printed Circuit Board)也叫印制电路板、印刷电路板。多层印制板,就是指两层以上的印制板,它是由几层绝缘基板上的连接导线和装配焊接电子元件用的焊盘组成,既具有导通各层线路,又具有相互间绝缘的作用。随着SMT(表面安装技术)的不断发展,以及新一代SMD(表面安装器件)的不断推出,如QFP、QFN、CSP、BGA(特别是MBGA),使电子产品更加智能化、小型化,因而推动了PCB工业技术的重大改革和进步。自1991年IBM公司首先成功开发出高密度多层板(SLC)以来,各国各大集团也相继开发出各种各样的高密度互连(HDI)微孔板。这些加工技术的迅猛发展,促使了PCB的设计已逐渐向多层、高密度布线的方向发展。多层印制板以其设计灵活、稳定可靠的电气性能和优越的经济性能,现已广泛应用于电子产品的生产制造中。下面,作者以多年设计印制板的经验,着重印制板的电气性能,结合工艺要求,从印制板稳定性、可靠性方面,来谈谈多层制板设计的基本要领。
上传时间: 2013-11-19
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一、PCB设计团队的组建建议 二、高性能PCB设计的硬件必备基础三、高性能PCB设计面临的挑战和工程实现 1.研发周期的挑战 2.成本的挑战 3.高速的挑战 4.高密的挑战 5.电源、地噪声的挑战 6.EMC的挑战 7.DFM的挑战四、工欲善其事,必先利其器摘要:本文以IT行业的高性能的PCB设计为主线,结合Cadence在高速PCB设计方面的强大功能,全面剖析高性能PCB设计的工程实现。正文:电子产业在摩尔定律的驱动下,产品的功能越来越强,集成度越来越高、信号的速率越来越快,产品的研发周期也越来越短,PCB的设计也随之进入了高速PCB设计时代。PCB不再仅仅是完成互连功能的载体,而是作为所有电子产品中一个极为重要的部件。本文从高性能PCB设计的工程实现的角度,全面剖析IT行业高性能PCB设计的方方面面。实现高性能的PCB设计首先要有一支高素质的PCB设计团队。一、PCB设计团队的组建建议自从PCB设计进入高速时代,原理图、PCB设计由硬件工程师全权负责的做法就一去不复返了,专职的PCB工程师也就应运而生。
上传时间: 2013-11-23
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对于电子产品设计师尤其是线路板设计人员来说,产品的可制造性设计(Design For Manufacture,简称DFM)是一个必须要考虑的因素,如果线路板设计不符合可制造性设计要求,将大大降低产品的生产效率,严重的情况下甚至会导致所设计的产品根本无法制造出来。目前通孔插装技术(Through Hole Technology,简称THT)仍然在使用,DFM在提高通孔插装制造的效率和可靠性方面可以起到很大作用,DFM方法能有助于通孔插装制造商降低缺陷并保持竞争力。本文介绍一些和通孔插装有关的DFM方法,这些原则从本质上来讲具有普遍性,但不一定在任何情况下都适用,不过,对于与通孔插装技术打交道的PCB设计人员和工程师来说相信还是有一定的帮助。1、排版与布局在设计阶段排版得当可避免很多制造过程中的麻烦。(1)用大的板子可以节约材料,但由于翘曲和重量原因,在生产中运输会比较困难,它需要用特殊的夹具进行固定,因此应尽量避免使用大于23cm×30cm的板面。最好是将所有板子的尺寸控制在两三种之内,这样有助于在产品更换时缩短调整导轨、重新摆放条形码阅读器位置等所导致的停机时间,而且板面尺寸种类少还可以减少波峰焊温度曲线的数量。(2)在一个板子里包含不同种拼板是一个不错的设计方法,但只有那些最终做到一个产品里并具有相同生产工艺要求的板才能这样设计。(3)在板子的周围应提供一些边框,尤其在板边缘有元件时,大多数自动装配设备要求板边至少要预留5mm的区域。(4)尽量在板子的顶面(元件面)进行布线,线路板底面(焊接面)容易受到损坏。不要在靠近板子边缘的地方布线,因为生产过程中都是通过板边进行抓持,边上的线路会被波峰焊设备的卡爪或边框传送器损坏。(5)对于具有较多引脚数的器件(如接线座或扁平电缆),应使用椭圆形焊盘而不是圆形,以防止波峰焊时出现锡桥(图1)。
上传时间: 2013-11-07
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信号完整性问题是高速PCB 设计者必需面对的问题。阻抗匹配、合理端接、正确拓扑结构解决信号完整性问题的关键。传输线上信号的传输速度是有限的,信号线的布线长度产生的信号传输延时会对信号的时序关系产生影响,所以PCB 上的高速信号的长度以及延时要仔细计算和分析。运用信号完整性分析工具进行布线前后的仿真对于保证信号完整性和缩短设计周期是非常必要的。在PCB 板子已焊接加工完毕后才发现信号质量问题和时序问题,是经费和产品研制时间的浪费。1.1 板上高速信号分析我们设计的是基于PowerPC 的主板,主要由处理器MPC755、北桥MPC107、北桥PowerSpanII、VME 桥CA91C142B 等一些电路组成,上面的高速信号如图2-1 所示。板上高速信号主要包括:时钟信号、60X 总线信号、L2 Cache 接口信号、Memory 接口信号、PCI 总线0 信号、PCI 总线1 信号、VME 总线信号。这些信号的布线需要特别注意。由于高速信号较多,布线前后对信号进行了仿真分析,仿真工具采用Mentor 公司的Hyperlynx7.1 仿真软件,它可以进行布线前仿真和布线后仿真。
上传时间: 2013-11-04
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PCB设计问题集锦 问:PCB图中各种字符往往容易叠加在一起,或者相距很近,当板子布得很密时,情况更加严重。当我用Verify Design进行检查时,会产生错误,但这种错误可以忽略。往往这种错误很多,有几百个,将其他更重要的错误淹没了,如何使Verify Design会略掉这种错误,或者在众多的错误中快速找到重要的错误。 答:可以在颜色显示中将文字去掉,不显示后再检查;并记录错误数目。但一定要检查是否真正属于不需要的文字。 问: What’s mean of below warning:(6230,8330 L1) Latium Rule not checked: COMPONENT U26 component rule.答:这是有关制造方面的一个检查,您没有相关设定,所以可以不检查。 问: 怎样导出jop文件?答:应该是JOB文件吧?低版本的powerPCB与PADS使用JOB文件。现在只能输出ASC文件,方法如下STEP:FILE/EXPORT/选择一个asc名称/选择Select ALL/在Format下选择合适的版本/在Unit下选Current比较好/点击OK/完成然后在低版本的powerPCB与PADS产品中Import保存的ASC文件,再保存为JOB文件。 问: 怎样导入reu文件?答:在ECO与Design 工具盒中都可以进行,分别打开ECO与Design 工具盒,点击右边第2个图标就可以。 问: 为什么我在pad stacks中再设一个via:1(如附件)和默认的standardvi(如附件)在布线时V选择1,怎么布线时按add via不能添加进去这是怎么回事,因为有时要使用两种不同的过孔。答:PowerPCB中有多个VIA时需要在Design Rule下根据信号分别设置VIA的使用条件,如电源类只能用Standard VIA等等,这样操作时就比较方便。详细设置方法在PowerPCB软件通中有介绍。 问:为什么我把On-line DRC设置为prevent..移动元时就会弹出(图2),而你们教程中也是这样设置怎么不会呢?答:首先这不是错误,出现的原因是在数据中没有BOARD OUTLINE.您可以设置一个,但是不使用它作为CAM输出数据. 问:我用ctrl+c复制线时怎设置原点进行复制,ctrl+v粘帖时总是以最下面一点和最左边那一点为原点 答: 复制布线时与上面的MOVE MODE设置没有任何关系,需要在右键菜单中选择,这在PowerPCB软件通教程中有专门介绍. 问:用(图4)进行修改线时拉起时怎总是往左边拉起(图5),不知有什么办法可以轻易想拉起左就左,右就右。答: 具体条件不明,请检查一下您的DESIGN GRID,是否太大了. 问: 好不容易拉起右边但是用(图6)修改线怎么改怎么下面都会有一条不能和在一起,而你教程里都会好好的(图8)答:这可能还是与您的GRID 设置有关,不过没有问题,您可以将不需要的那段线删除.最重要的是需要找到布线的感觉,每个软件都不相同,所以需要多练习。 问: 尊敬的老师:您好!这个图已经画好了,但我只对(如图1)一种的完全间距进行检查,怎么错误就那么多,不知怎么改进。请老师指点。这个图在附件中请老师帮看一下,如果还有什么问题请指出来,本人在改进。谢!!!!!答:请注意您的DRC SETUP窗口下的设置是错误的,现在选中的SAME NET是对相同NET进行检查,应该选择NET TO ALL.而不是SAME NET有关各项参数的含义请仔细阅读第5部教程. 问: U101元件已建好,但元件框的拐角处不知是否正确,请帮忙CHECK 答:元件框等可以通过修改编辑来完成。问: U102和U103元件没建完全,在自动建元件参数中有几个不明白:如:SOIC--》silk screen栏下spacing from pin与outdent from first pin对应U102和U103元件应写什么数值,还有这两个元件SILK怎么自动设置,以及SILK内有个圆圈怎么才能画得与该元件参数一致。 答:Spacing from pin指从PIN到SILK的Y方向的距离,outdent from first pin是第一PIN与SILK端点间的距离.请根据元件资料自己计算。
上传时间: 2013-10-07
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PCB布线对PCB的电磁兼容性影响很大,为了使PCB上的电路正常工作,应根据本文所述的约束条件来优化布线以及元器件/接头和某些IC所用去耦电路的布局PCB材料的选择通过合理选择PCB的材料和印刷线路的布线路径,可以做出对其它线路耦合低的传输线。当传输线导体间的距离d小于同其它相邻导体间的距离时,就能做到更低的耦合,或者更小的串扰(见《电子工程专辑》2000 年第1 期"应用指南")。设计之前,可根据下列条件选择最经济的PCB形式:对EMC的要求·印制板的密集程度·组装与生产的能力·CAD 系统能力·设计成本·PCB的数量·电磁屏蔽的成本当采用非屏蔽外壳产品结构时,尤其要注意产品的整体成本/元器件封装/管脚样式、PCB形式、电磁场屏蔽、构造和组装),在许多情况下,选好合适的PCB形式可以不必在塑胶外壳里加入金属屏蔽盒。
上传时间: 2013-11-01
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采用PIC16F785单片机进行控制,设计并实现了一种新型的汽车用氙气前照灯镇流器。针对当前汽车用氙气前照灯镇流器产品效率低、可靠性差等方面的不足,采用单芯片控制、平面变压器、软开关和全贴片等技术,大幅度提高产品的可靠性,效率提高了4%。实验结果证明了该设计的可行性和有效性。
上传时间: 2013-10-21
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IR2110是IR公司的桥式驱动集成电路芯片,它采用高度集成的电平转换技术,大大简化了逻辑电路对功率器件的控制要求,同时提高了驱动电路的可靠性[1]。对于我设计的含有ZCS环节的单相光伏逆变电路中有6个IGBT,只需要3片芯片即可驱动,通过dsp2812控制实现软开关和逆变的功能,同时只需要提供3.3 V,12 V的基准电压即可工作,在工程上大大减少了控制变压器体积和电源数目,降低了产品成本,提高了系统可靠性。
上传时间: 2014-01-05
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