PCB制造商如何保證PCB的高性能設(shè)計(jì)

隨著電子和通信技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)今的PCB設(shè)計(jì)面臨著全新的挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1、信號(hào)邊沿速率越來(lái)越快，片內(nèi)外時(shí)鐘速度越來(lái)越高。時(shí)鐘頻率不再是過(guò)去的幾兆字節(jié)，數(shù)百兆或千兆字節(jié)的時(shí)鐘在板上越來(lái)越常見(jiàn)。由于芯片技術(shù)的快速發(fā)展，信號(hào)的邊沿速率也越來(lái)越快。 目前信號(hào)的上升沿約為1ns。 這將導(dǎo)致系統(tǒng)和板級(jí)SI和EMC問(wèn)題更加突出；

2、電路的集成規(guī)模越來(lái)越大，I/O數(shù)量越來(lái)越多，使得單板互連密度不斷提高； 隨著功能越來(lái)越強(qiáng)大，電路的集成度也越來(lái)越高。 芯片加工技術(shù)水平也越來(lái)越高。過(guò)去的DIP封裝在現(xiàn)在的板上幾乎已經(jīng)消失，小間距BGA和QFP已成為芯片的主流封裝。 這增加了 PCB 設(shè)計(jì)的密度。

3、產(chǎn)品研發(fā)和營(yíng)銷(xiāo)時(shí)間不斷減少，使我們面臨一次性設(shè)計(jì)成功的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)； 時(shí)間就是成本，時(shí)間就是金錢(qián)。在更新?lián)Q代非?？斓碾娮赢a(chǎn)品領(lǐng)域，如果產(chǎn)品早一天推出，其盈利機(jī)會(huì)就會(huì)大很多。

4、PCB是產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的物理載體。在高速電路中，PCB的質(zhì)量關(guān)系到產(chǎn)品的功能和性能。相同的器件和連接，不同的PCB載板，其結(jié)果是不同的。

因此，設(shè)計(jì)流程也慢慢發(fā)生了變化。過(guò)去，邏輯功能的設(shè)計(jì)往往占硬件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的80%以上，但現(xiàn)在這一比例已經(jīng)下降。目前邏輯功能的設(shè)計(jì)僅占硬件設(shè)計(jì)的50%，PCB的設(shè)計(jì)也占50%的時(shí)間。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，在未來(lái)的設(shè)計(jì)中，硬件的邏輯功能成本將越來(lái)越小，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)規(guī)則等高速PCB設(shè)計(jì)的成本將達(dá)到80%以上。

總的來(lái)說(shuō)，我們的PCB設(shè)計(jì)主要關(guān)注以下幾點(diǎn)：

1、功能實(shí)現(xiàn)

2、性能穩(wěn)定性

3、加工容易

4、木皮的美觀

功能實(shí)現(xiàn)是我們PCB的第一步。 在過(guò)去的設(shè)計(jì)中，由于信號(hào)邊沿速率和時(shí)鐘頻率較低，只要邏輯連接正確，物理連接就不會(huì)影響性能。 但目前的設(shè)計(jì)中并沒(méi)有使用這個(gè)視圖。 一個(gè)例子可以很好地說(shuō)明這一點(diǎn)：

美國(guó)一家著名圖像檢測(cè)系統(tǒng)制造商的電路板設(shè)計(jì)師最近遇到了一件奇怪的事情：一款七年前已經(jīng)成功設(shè)計(jì)、制造和上市的產(chǎn)品，現(xiàn)在能夠非常穩(wěn)定、可靠地工作很長(zhǎng)時(shí)間。 近日，下線(xiàn)產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，產(chǎn)品無(wú)法正常運(yùn)行。因此，邏輯的正確連接并不能保證功能的正確實(shí)現(xiàn)。 物理連接的質(zhì)量也是功能實(shí)現(xiàn)的主要條件。

性能的保證取決于PCB的設(shè)計(jì)，這一點(diǎn)我們都明白。 同一邏輯連接、同一器件、不同PCB的性能測(cè)試結(jié)果是不同的。 好的設(shè)計(jì)不僅具有高穩(wěn)定性，而且能夠通過(guò)各種苛刻的測(cè)試。 但如果設(shè)計(jì)不理想，是不可能達(dá)到這樣的效果的。 在一些低端產(chǎn)品中，許多制造商使用相同的芯片組和相似的邏輯連接。 唯一的區(qū)別是PCB設(shè)計(jì)水平。 產(chǎn)品的差異主要體現(xiàn)在PCB設(shè)計(jì)上。

加工的難易程度也是PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)。 良好的PCB設(shè)計(jì)便于加工、維護(hù)、測(cè)試和制造。PCB的質(zhì)量不僅關(guān)系到PCB廠家和SMT廠家的生產(chǎn)效率，也關(guān)系到我們測(cè)試調(diào)試的方便程度。

優(yōu)雅的外觀也是PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)要素。整體美觀、大氣，讓人感覺(jué)舒服。PCB也是一種工藝品。一塊好的PCB會(huì)讓人流連忘返。

PCB設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合學(xué)科，是質(zhì)量、成本、時(shí)間等各方面協(xié)調(diào)的產(chǎn)物。PCB設(shè)計(jì)沒(méi)有最好，只有更好?？傊咚貾CB的設(shè)計(jì)是當(dāng)今系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 無(wú)論是設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)工具、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成，還是工程師的設(shè)計(jì)思路，都需要積極認(rèn)真地解決。