板也變得(dé)越(yuè)來越復(fù)雜，更(gēng)多的(dí)部件被放(fàng)置(zhì)在較小(xiǎo)的區域。

據來自Mentor Graphics圖形(xíng)，層數(shù)保持(chí)不變，在(zài)過去的五(wǔ)年(nián)中，但(dàn)麵(miàn)積下降(jiàng)了(liǎo)近第(dì)三，密度(dù)上(shàng)升了25分。

有更多的(dí)功能集成(chéng)在矽片上，信(xìn)號(hào)和(hé)電(diàn)源完整性更多的電(diàn)阻和(hé)電(diàn)容(róng)是必需的，導致(zhì)更(gēng)大的板堵塞。

那(nà)麼(mó)什麼(mó)是好的PCB設計(jì)呢？

“這完(wán)全(quán)取(qǔ)決(jué)於當(dāng)事者的(dí)角度(dù)。通常(cháng)，PCB設計(jì)師(shī)，或(huò)躺(tǎng)外，和管理(lǐ)團(tuán)隊將(jiāng)采取(qǔ)反對(duì)立場，”David Wiens建議(yì)，業務發展(zhǎn)經理，Mentor Graphics”。傳統(tǒng)上(shàng)，PCB設(shè)計人(rén)員往(wǎng)往(wǎng)更關(guān)注“藝術(shù)品(pǐn)”比其可製造(zào)性(xìng)或性能。相比之(zhī)下，管(guǎn)理層(céng)將重點放在設(shè)計是否達到了預(yù)期(qī)的成(chéng)本，和(hé)如(rú)何(hé)快(kuài)速地(dì)進入生產。他(tā)們(mén)的重點(diǎn)是完全的(dí)表現。”

PCB設計(jì)師(shī)今天最大(dà)的挑戰是(shì)他們現(xiàn)在(zài)要考慮多(duō)個變量的(dí)性(xìng)能(néng)問題(tí)：信號或功率(shuài)信(xìn)號完整(zhěng)性；可(kě)製(zhì)造(zào)性(xìng)；成本(běn)。

“所有這些問(wèn)題都將限(xiàn)製(zhì)衝(chōng)突(tū)和(hé)設(shè)計(jì)師。今天(tiān)，他們不得不接(jiē)受的(dí)設(shè)計(jì)權(quán)衡的存(cún)在(zài)和(hé)必須(xū)解決(jué)的(dí)。它(tā)也需要驅(qū)動更多(duō)的驗(yàn)證(zhèng)到設計過(guò)程(chéng)中，這意(yì)味(wèi)著更多的(dí)虛擬(nǐ)–而不是(shì)物理–原型(xíng)評(píng)估(gū)選項，”威恩斯建(jiàn)議(yì)。

有一(yī)點是(shì)肯(kěn)定(dìng)的：PCB設計會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單，任何時(shí)間很快。

“隨(suí)著設計(jì)變得越(yuè)來越復(fù)雜，所以那(nà)些做布(bù)局(jú)必(bì)須改(gǎi)變(biàn)，“相(xiāng)信(xìn)威恩(ēn)斯”。這(zhè)並(bìng)不是(shì)說，經典的(dí)布局設(shè)計，不(bù)具(jù)備(bèi)應對(duì)挑戰(zhàn)，但他們(mén)一(yī)定要(yào)能“加(jiā)緊向板和評(píng)估不(bù)同(tóng)的變(biàn)量需(xū)要在現代(dài)板設計(jì)方麵考(kǎo)慮(lǜ)合(hé)適(shì)的技(jì)能。”

Wien說(shuō)，功(gōng)率(shuài)和熱管理(lǐ)是至關重要的(dí)，，都被發(fā)展矽(guī)驅動。

“從(cóng)ICS獲得低(dī)功(gōng)耗，設(shè)計(jì)師創建(jiàn)和(hé)使(shǐ)用(yòng)更多(duō)的(dí)分化電(diàn)壓(yā)軌。PCB十到十(shí)五年前，IC可能最多(duō)有4個(gè)電(diàn)壓軌(guǐ)。設(shè)計(jì)師(shī)將短在一(yī)起(qǐ)的PCB，因此(cǐ)運(yùn)行(háng)一個(gè)或兩(liǎng)個(gè)電壓(yā)軌在(zài)什麼本(běn)質(zhì)上(shàng)是(shì)一個幹淨(jìng)的PCB層。這(zhè)樣的(dí)設計(jì)可以支持(chí)目前(qián)的(dí)收益和有(yǒu)效(xiào)的權力(lì)分配(pèi)一個清晰的路徑(jìng)。

“今天，你必須與(yǔ)在矽這意味著像25電壓軌(guǐ)的(dí)PCB達(dá)50電(diàn)壓軌(guǐ)的(dí)設(shè)計(jì)工(gōng)作。在頂(dǐng)層(céng)BGA可導(dǎo)致，反過來，我(wǒ)們所(suǒ)稱的(dí)“瑞士奶(nǎi)酪(lào)”的創造(zào)效應(yīng)–扇風(fēng)，導致(zhì)破(pò)碎(suì)的(dí)PCB和分(fēn)配(pèi)權力妥協的結果的能力(lì)。這(zhè)是一個(gè)大問題。”

最佳實踐(jiàn)是存在(zài)的，但(dàn)將取決(jué)於(yú)所使用的電(diàn)壓，公(gōng)差要(yào)求和板的幾(jī)何。

“八(bā)年前，沒(méi)有人對(duì)PCB板(bǎn)的動(dòng)力分析。今天，超過(guò)85%的設計不僅解(jiě)決了電源完整性，信號完(wán)整性和可製(zhì)造性的同(tóng)時，“威恩斯說。”最(zuì)簡(jiǎn)單的(dí)解(jiě)決方(fāng)式是(shì)通(tōng)過分(fēn)析。”

展(zhǎn)望(wàng)未來，PCB設(shè)計(jì)者(zhě)將不僅推動公差，而(ér)且(qiě)幾何(hé)應(yīng)用。

“在(zài)過去，不(bù)同的配置(zhì)采(cǎi)用不同板；今天，大多(duō)數的布(bù)局(jú)看(kàn)起來(lái)一樣。設(shè)計(jì)師是(shì)混(hùn)合動力和(hé)信(xìn)號分配(pèi)–板布(bù)局(jú)是(shì)交織(zhī)在一(yī)起的。從(cóng)製造的角(jiǎo)度(dù)來(lái)看(kàn)，這(zhè)不(bù)是(shì)一個問(wèn)題。你把一塊銅(tóng)和簡(jiǎn)單的黑(hēi)客入(rù)侵(qīn)了信號和電源(yuán)。

“隨著(zhuó)現(xiàn)代PCB設(shè)計的(dí)大(dà)問題是熱(rè)管(guǎn)理，”威恩(ēn)斯(sī)說。

“設(shè)計(jì)采用多(duō)軌(guǐ)在(zài)高電流操(cāo)作，所(suǒ)以(yǐ)他們越來(lái)越熱(rè)。你要(yào)看(kàn)董(dǒng)事(shì)會(huì)和考慮什麼技(jì)術來(lái)更(gēng)好(hǎo)的進行(háng)熱(rè)。你(nǐ)需(xū)要考慮(lǜ)的(dí)“陰影(yǐng)”；多芯(xīn)片旁邊另一個板(bǎn)上的相(xiāng)互影響(xiǎng)。熱(rè)條件(jiàn)會(huì)在(zài)電源和信(xìn)號完(wán)整性(xìng)設計的(dí)影(yǐng)響方麵扮(bàn)演(yǎn)著至(zhì)關(guān)重(zhòng)要的角色。”

根(gēn)據(jù)威(wēi)恩(ēn)斯的說法(fǎ)，模擬(nǐ)提供了(liǎo)機會(huì)，以更好地考(kǎo)慮這些問題。

“那(nà)你(nǐ)想想所有這些(xiē)事(shì)情的同時(shí)並(bìng)沒有在隔(gé)離是(shì)很(hěn)重要的。

“這就(jiù)是被稱為“連(lián)續(xù)推(tuī)左'，這是(shì)驅動的決(jué)策(cè)過程進(jìn)一步(bù)進(jìn)入(rù)設(shè)計(jì)階(jiē)段之前，你真(zhēn)的有一個(gè)物(wù)理(lǐ)設計，”威恩斯(sī)解釋(shì)說。

在(zài)設計(jì)過程中，虛擬樣機技術將(jiāng)使早(zǎo)期(qī)驗證和支持改進(jìn)的權(quán)衡(héng)分(fēn)析(xī)製造(zào)過(guò)程效率更高。

作(zuò)為(wéi)板布局變得更加復雜(zá)，所以分(fēn)配變(biàn)得更加重要(yào)和更(gēng)明顯(xiǎn)的好處，虛擬樣機(jī)。

“添加(jiā)RF的傳統劃(huá)分問題和你(nǐ)麵對(duì)重要(yào)的形式因素的問(wèn)題(tí)，”威恩斯解釋(shì)說。”一切都擠到相同(tóng)的(dí)板(bǎn)，你(nǐ)必須(xū)創建有效的(dí)屏蔽模(mó)式，不(bù)僅在(zài)相同(tóng)的(dí)板(bǎn)，而且在板和牆之間的電(diàn)路(lù)使用(yòng)。虛擬(nǐ)樣機(jī)技(jì)術是解決在(zài)設計(jì)過(guò)程中早期(qī)的關鍵(jiàn)。”

一係列的(dí)工具(jù)來解決用(yòng)戶的(dí)需(xū)求(qiú)，從企業層(céng)麵，典型的(dí)信號完整(zhěng)性(xìng)大的全(quán)球團(tuán)隊，熱(rè)管理和機械專(zhuān)家(jiā)，下至(zhì)者社區。

“理論(lùn)上，一支(zhī)二十可以設計更(gēng)快速地(dì)完成，”威(wēi)恩(ēn)斯說，“但有(yǒu)太(tài)多(duō)的(dí)人工(gōng)作在一個設計(jì)會(huì)引(yǐn)起(qǐ)問題，所(suǒ)以工具(jù)的(dí)應(yīng)用將支持整(zhěng)個企(qǐ)業的(dí)協作(zuò)改善(shàn)，”威(wēi)恩(ēn)斯說(shuō)。

Mentor Graphics開發Xpedition包積分器(qì)，一(yī)個單(dān)一(yī)的工具，匯(huì)聚了集成(chéng)電路(lù)設計，包裝設計，PCB布(bù)局(jú)來滿足(zú)這一需求(qiú)。

“我(wǒ)們(mén)的(dí)新工具，是(shì)建(jiàn)立(lì)在一個(gè)虛擬(nǐ)的(dí)模具模型(xíng)的概念(niàn)，是用(yòng)來提供IC封裝(zhuāng)的(dí)優(yōu)化設(shè)計來(lái)減(jiǎn)少PCB層和優(yōu)化(huà)路徑，減少(shǎo)互(hù)連封(fēng)裝(zhuāng)基板(bǎn)和印刷(shuā)電(diàn)路板的(dí)成(chéng)本，”威(wēi)恩(ēn)斯(sī)解(jiě)釋道(dào)。

該工(gōng)具(jù)提(tí)供了(liǎo)使用(yòng)標準(zhǔn)的(dí)數(shù)據(jù)交(jiāo)換格式設計全過程(chéng)的(dí)自動(dòng)化(huà)控製，采用硬件(jiàn)描述語言(yán)，表格(gé)和(hé)圖(tú)形的(dí)原理(lǐ)提供(gōng)跨(kuà)域引(yǐn)腳映(yìng)射和係統級的跨域邏輯(jí)驗證(zhèng)。

設計(jì)集(jí)成工(gōng)具提供了一(yī)種用於BGA球(qiú)圖規劃和(hé)優化基(jī)於一種“智(zhì)能(néng)”概念正(zhèng)式銷(xiāo)流(liú)程，通過用(yòng)戶定義的(dí)規則。

深圳市銘(míng)華(huá)航(háng)電SMT貼(tiē)片(piàn)加工(gōng)認為(wéi)，先(xiān)進(jìn)的包裝(zhuāng)技(jì)術(shù)–如TSV，多芯(xīn)片模塊和非常(cháng)高(gāo)的(dí)器件(jiàn)引(yǐn)腳(jiǎo)數–創造了顛覆性(xìng)的(dí)技術，而設(shè)計(jì)的(dí)不同域之間(jiān)的(dí)數(shù)據傳(chuán)輸，傳(chuán)統上一直使用微軟(ruǎn)Excel電(diàn)子(zǐ)表格，開始打破。

“今天(tiān)，設計原型(xíng)係(xì)統幾乎(hū)與信號/電源完整(zhěng)性(xìng)分(fēn)析，模(mó)擬和先(xiān)進(jìn)的全(quán)板尺檢(jiǎn)查，熱(rè)模(mó)擬(nǐ)減少昂(áng)貴的，費時的物理樣機的(dí)周(zhōu)期，”威恩(ēn)斯的結(jié)論。