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技術(shù)專題
計(jì)算PCB電路密度以估算層數(shù)和所需技術(shù)
關(guān)于PCB電路密度的第一個(gè)度量標(biāo)準(zhǔn)是每平方英寸的引腳數(shù)-或選擇您的度量單位。引腳是組件和布線密度的替代品。您可以在摘要工程圖報(bào)告中找到計(jì)算出的值。
否則，請(qǐng)運(yùn)行自動(dòng)放置功能，然后運(yùn)行查詢以僅查找引腳。記下該數(shù)字作為分子。計(jì)算或提取可用的放置區(qū)域?qū)槟峁┓帜浮㈨敳砍缘撞靠梢缘玫?/span>PCB密度“約一”的比率。“某物”的數(shù)字越高，布局就越有趣。更高的數(shù)字就像獲得榮譽(yù)勛章；您將必須贏得它。
將該比率與以前的某些板（特別是功能相似的板）進(jìn)行比較，可以為您提供一個(gè)很好的起點(diǎn)，以了解層數(shù)和技術(shù)類型，從而解決難題。如果兩個(gè)密度數(shù)字接近，則這就是用作基準(zhǔn)線的堆積數(shù)和幾何形狀。如果不是，則考慮組件的總體組合。
當(dāng)然，如果組件密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出既定標(biāo)準(zhǔn)，則可以通過使用PCB的兩面使可用空間增加一倍。該產(chǎn)品的背面可能有高度限制，因此僅適用于最薄型的組件。在任何情況下，背面僅使用最輕的組件會(huì)更好。您可以越早與物理設(shè)計(jì)師開始協(xié)商，越好。作為比較的歷史數(shù)據(jù)是進(jìn)行案例分析的好工具。
雙面PCB的主要用例之一是涉及BGA或LGA。這些封裝通常具有位于硅片位置附近的大量電源和接地引腳。芯片上的那些電源引腳希望附近有旁路電容器。最小值通常對(duì)靠近電源和接地引腳最敏感。
尺寸減小的混合信號(hào)設(shè)計(jì)
混合信號(hào)PCB是另一種自然環(huán)境，RF電路位于一側(cè)，而DSP位于另一側(cè)。在某些情況下，您可能會(huì)將相關(guān)的接地引腳連接到一個(gè)接地層，而不是將板的另一端接地。在通孔PCB中這很棘手。
假設(shè)這是一塊六層板，在第二層和第五層上完全接地，外層滿溢。我會(huì)在第1層和第2層上使用方形焊盤，在第5層和第6層上使用方形焊盤，然后通過一個(gè)通孔將頂部和第5層和第6層上的方形焊盤分開，并在底部使用另一種類型，以留下視覺提示為此，通孔焊盤在相應(yīng)的接地層上將需要一個(gè)空隙。您也許可以利用其他系統(tǒng)技巧來(lái)解決董事會(huì)上的這種困境。
雙面放置的一般提示
在電路板的兩側(cè)放置零件也給組裝廠帶來(lái)了挑戰(zhàn)。如果可能的話，建議將所有較大的組件放在一側(cè)。任何堅(jiān)固程度不足以多次焊接的組件都應(yīng)連接較大的零件。通常，一側(cè)使用較高溫度的焊料進(jìn)入烤箱，然后另一側(cè)以不會(huì)回流第一側(cè)的溫度曲線進(jìn)入。
回過頭來(lái)估算PCB的技術(shù)要求，而又沒有從上一次迭代中獲得的事后見識(shí)的好處，我整理了一份要注意的事項(xiàng)。
放置密度因子包括：
1、處理器和外圍設(shè)備的組件間距。
2、調(diào)節(jié)器電路的大小-使用多少。
3、屏蔽罩和熱管以及其他大型非電氣硬件
4、 重要的組件保留或凈空限制。
5、 需要額外空間和/或占用下面所有層的傳感器和天線。
6、 董事會(huì)的一般性質(zhì)；它有什么作用？
7、 IPC類別；高可靠性會(huì)占用較大的空間。
8、 底部填充，返工或其他組裝過程的新穎性
如果可以在不破壞組件間距規(guī)則的情況下將組件放置在板上，則可以進(jìn)行布線。減小零件尺寸或數(shù)量是可能的。尋找零歐姆跳線，可用零刀和跳線替換。將基準(zhǔn)和工具孔外裝到裝配子面板的折斷區(qū)域可能會(huì)為您提供更多的空間。減少絲網(wǎng)印刷以降低參考標(biāo)記的優(yōu)先級(jí)，然后減少零件輪廓，可能會(huì)有所幫助，但請(qǐng)盡量保留極性標(biāo)記。
在評(píng)估建議的路由技術(shù)時(shí)，請(qǐng)考慮以下事項(xiàng)。
一些會(huì)影響路由密度的因素：
1、連接器的位置和類型
2、信號(hào)的整體流程；理想與挑戰(zhàn)性擺放
3、DDR或其他需要大量蛇形和走線/走線間距的寬總線。
4、高電壓或其他異常大的形狀/氣隙要求
5、印在板上的射頻元件
6、縮小布線通道的孔或槽
7、3類的較大通孔會(huì)很快累加。
通過邊界掃描，通過釘床進(jìn)行在線測(cè)試或通過飛行探針進(jìn)行測(cè)試訪問。
當(dāng)然，還有董事會(huì)建設(shè)的類型。HDI導(dǎo)致電介質(zhì)更薄，從而驅(qū)動(dòng)了更薄的受控阻抗和更小的幾何形狀。
使每個(gè)人都掌握風(fēng)險(xiǎn)/回報(bào)因素
布線從扇出開始。放置期間應(yīng)考慮扇出。決定在設(shè)計(jì)的早期就采用過孔鍍覆（VIPPO）。這是一個(gè)成本驅(qū)動(dòng)因素，因此有關(guān)此決策的信息需要通過制造廠來(lái)了解實(shí)際的成本損失。然后，該信息需要交給管理層，以便他們可以根據(jù)董事會(huì)規(guī)模與生產(chǎn)要求做出明智的決定。
以這種方式收緊布置還涉及裝配車間。將庫(kù)符號(hào)從標(biāo)稱尺寸更改為最小尺寸會(huì)影響可生產(chǎn)性以及返工和可靠性。建議與裝配部門共享布置，并與利益相關(guān)者共享他們的發(fā)現(xiàn)。
當(dāng)我們縮小尺寸或?qū)㈦娐诽砑拥浆F(xiàn)有的外形尺寸時(shí)，存在信號(hào)和電源完整性的風(fēng)險(xiǎn)。熱挑戰(zhàn)和共存開始發(fā)揮作用。當(dāng)您接觸到新的組件密度水平時(shí)，必須重復(fù)設(shè)計(jì)可能會(huì)影響進(jìn)度。無(wú)論是涉及更多零件還是銷釘間距更近的零件，都必須保持平衡。