你的生产设计指南
关键的外卖
良好的动力输送网络的必要性在电路板设计。
板的生产是如何影响其信号完整性和制造要求。
功能如何在你的PCB设计工具可以帮助您设计好生产。
太多的插头可以创建一个坏电源交付网络在家里(生产)。
每年,我的家人看电影《圣诞故事”,每年,我害怕当我看到有多少电器和灯光的爸爸试图插入故事。火花、烟雾和停电进行这些不朽的话说,“不要有人移动融合了!“幸运的是,我们今天的家庭通常有一个更好的融入电力系统比40年前他们可用。那个场景,然而,作为一个有效的提醒设计良好的动力输送网络的重要性(生产)到我们的印刷电路板。
虽然我看过几个电路板火花和烟在我的时间,大多数的问题从一个糟糕的生产通常是戏剧性的。,然而,不破坏,作为一个不正确的设计生产会导致间歇性问题电路板的彻底失败。让我们深入的重要性如何设计电路板的功率输出网络与你生产设计指南。
良好的动力输送网络的必要性PCB
所有活跃的电子元器件的电路板需要权力,为此,PCB需要一个设计良好的动力输送网络(生产)。有一段时间,印刷电路板上的集成电路设备只有一个权力和地面销,很容易与一个简单的宽跟踪。然后,当电路密度增加时,它变得更容易连接用电力和地面飞机多层。但随着pin-counts玫瑰和ICs的电力需求有更复杂的,电路板开始经历一些以下的问题:
电磁干扰(EMI):电路变得越快,越敏感,这可能是EMI内部和外部来源。防止电磁干扰问题的一个方法是配置电源和地面飞机抵御传入和传出的干扰。
地面反弹:当很多数字信号开关状态与此同时,它可以产生一种效应被称为同步开关噪声(SSN)或地面反弹。这个内存或数据总线中可以看到,如果快速切换导致信号不返回其引用地面,他们会反弹。这种效应可以产生不良的电路噪声可能创造虚假的切换和干扰设备的操作。一个设计良好的生产可以帮助控制参考地面。
力量涟漪:开关也可能引起的电力供应,这将产生噪音,或波纹,在电路。这些涟漪可以表现为相声在其他电路,从而影响信号的电路。
随着现代电路的开关速度快,有许多更多的权力和地面连接在一个集成电路需要管理。与一个大的处理器芯片球形阵列(BGA)包,可能有成百上千的权力和地面参考各级别针。这些针也可以拉目前很多处理器,并确保是干净的没有峰值,涟漪,或噪音需要精心设计的生产。然而,除了提供清洁能源,生产也有一些其他重要电气需要做的任务。
通过地面飞机上可以创建一个有效的屏障,一个明确的信号返回路径。
电力和地面的许多角色
虽然看上去成功的设计生产应该只专注于提供清洁能源,其处理器芯片和其他大规模集成电路,实际上有更多的生产需要。这些任务之一是提供明确的返回路径在地面上的飞机高速、敏感信号,但也有一些潜在的问题需要注意的。
需要提供电力和地面在高密度部分很多针,飞机可以塞满了通过,如上图所示。这些创造障碍在平面上,可以使信号返回很难找到一个清晰的路径回到他们的来源。随着这些返回信号徘徊试图找到回家的路,他们可以创建噪音和破坏信号完整性的设计。设计师所面临的挑战,然后,是提供足够的电力和地面所有活跃的设备,同时确保返回的路径不是封锁了。
地面飞机的另一个任务是提供微带或带状线层配置控制阻抗路由的高速传输线路。通过路由特定宽度之间的毗邻痕迹或两个地面飞机厚度和介电常数之间的绝缘材料(Dk)精心控制,将运行在一个特定的阻抗痕迹的水平。这将有助于消除任何信号反射从这些痕迹,是另一个重要的部分控制信号的完整性。这里的挑战是配置飞机等方式来满足功率输出要求和微带或带状线配置需求。
成功的生产设计需要许多的均匀分布不同的权力和地面网不同的设备在黑板上。虽然会方便一个单独为每个所需电压平面层,通常这些网的数量超过了可用的层板分层盘旋飞行。为了解决这个问题,PCB设计者通常会把飞机以便路线多个权力或地面网平面层上的一个信号。所面临的挑战是,虽然分裂平面并有效地分配不同的权力和地面网,它还会创建额外的障碍的信号返回路径。因此,PCB设计需要设计他们的飞机平分秋色提供所有的电力和地面同时保留所需的明确的返回路径敏感的高速信号。
与所有不同的设计要求与创造一个良好的生产,是很有帮助的有良好的设计规则和约束管理系统可用在快板PCB设计师。在下图中可以看到,一个约束管理系统,你可以设置你的力量和地面网的宽度和间距规则,你需要你的力量网络的分类。
还有更多所需要的电路板的生产。接下来,我们将看看一些制造要求的PCB生产设计师需要注意的。
使用设计规则和约束管理器设置路由电力网的宽度。
PCB制造业:生产设计的另一个方面指导
虽然良好的生产设计可能需要使用非对称板层分层盘旋飞行,一些制造商将有问题的配置。PCB制造商通常喜欢的最高层次板层分层盘旋飞行在底部层创建一个镜像对称层分层盘旋飞行。温度和高压力的制造过程,一层不均匀分层盘旋飞行的组合会导致董事会翘曲。越大,这种影响越明显。板弯曲可以把压力长期使用的薄金属痕迹,高速输电线路路由以及焊点。
为了避免这些问题,电路板设计师应该考虑以下几点:
保持电源和地平面层对称的板层分层盘旋飞行,如果可能的话做不影响信号的完整性。
确保预浸材料和芯层也是对称的厚度在整个板层分层盘旋飞行。
尽量保持最密集的铜层板中心的分层盘旋飞行。再一次,这是必须要做到的具有良好的信号完整性实践相结合。
使用相同的铜重量不同的平面层。
考虑添加填充金属(铜倒)地区的董事会已经不多的金属。
最重要的是,向你的PCB制造商在你之前提出的板层分层盘旋飞行,以确保他们能够制造它。
除了我们已经讨论过的生产方针,别忘了一些基本的规则处理大面积金属印刷电路板。首先,使用热加热减压垫组件焊接的援助。这些大面积的金属将作为一个巨大的散热片,把热量和焊接。第二,表面安装零件焊接外观飞机,别忘了来管理他们的连接。再次,固体金属将作为一个散热片和引起热不平衡。这种不平衡会导致小两脚站在被动部分在焊料回流就像一个墓碑。
有很多了解为了设计一个好的生产电路板,幸运的是,有很多可以帮助你设计的工具。
工具,如在节奏快速的IR降的愿景可以帮助一个有效的生产计划。
利用你的PCB设计工具来创建最好的PCB生产
有许多不同功能的PCB设计工具,可以帮助建立一个良好的生产的电路板设计。一个这样的工具从视觉节奏是IR降在快板PCB设计者综合分析工具可用。这个工具可以让你看到你的PCB设计的电源完整性状态实时。它会显示你针没有收到足够的电压在一个功率净,这样您就可以让你立即修正布局。
伴随着强大的形状编辑功能来配置你的力量和地面飞机你需要他们的方式,加上先进的约束管理器,快板PCB设计器提供了一个真正强大的平台,创建一个良好的生产。你可以找到更多的信息关于如何创建一个有效的生产通过观察这一点电子书。
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