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高速PCB设计的7个要点

2024-7-10 11:06| 查看: 18| 评论: 0

摘要: 虽然现在的 EDA 工具非常强大,但随着 PCB 尺寸要求越来越小,器件密度越来越高,PCB 设计的难度并不小。特别是在高速 PCB 设计中,大家需要考虑的问题更多。 1、PCB 叠层 这是整个 PCB 的基石,它定义了 PCB ...

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虽然现在的 EDA 工具非常强大,但随着 PCB 尺寸要求越来越小,器件密度越来越高,PCB 设计的难度并不小。特别是在高速 PCB 设计中,大家需要考虑的问题更多。

1、PCB 叠层

这是整个 PCB 的基石,它定义了 PCB 内的层数(层越多,成本越高),同时可以在所需的层上建立特征阻抗。这与工程中的许多事情一样,在制造工艺和层数之间进行权衡,以实现可靠性,良率和成本目标。

2、过孔类型

通过层和器件之间的互连,主要有以下不同的类型,通孔,埋孔,盲孔(这些类型主要用于单层,多层等)。最好的设计可以最大限度地减少不同类型的通孔,与 PCB 供应商进行沟通以至于确保你的通孔类型在其功能范围内也很重要。此外,你还需要确保不同通孔类型的电流承载能力,以确保你的电路可以通过的高电流路径。

3、设计规则

这些设计规则主要有以下约束,即器件布局,串扰预算,层分配,长度匹配 / 运行时间分析等。它还包括制造规则的设计,以确保设计出来的文件是符合制造要求的,例如过孔之间的间距是正确的。

4、布局布线规划

在你开始验证信号和电源完整性之前,你必须首先确保你可以在高密度器件上布局并布完所有信号线。这和 PCB 板的堆叠有很大的关系,例如,如果你使用埋盲孔(可能的话),这些是需要规划多少层来布局布线。一旦为 PCB 定义了层数,你就可以根据事先规划好的走线层来进行布线,最终确保我们的规划是正确的。

5、热噪声

热噪声又称为热分析。系统高速工作时,器件会产生大量的热量,由于元器件排列布局紧密,会导致热量难以发散出去。因此,在设计 PCB 时,必须考虑到散热、元件布局、是否加装散热器、预留散热空间等问题。

6、信号完整性

良好的 PCB 设计最常考虑的方面主要考虑信号上升和下降时间,布线长度和特性阻抗,驱动能力以及驱动器和终端的转换速率等方面的问题。为了确保最佳性能,SI 模拟将在 PCB 布局和布局后进行,除了 SI 方面的仿真外,你还需要考虑的是串扰预算。

7、电源完整性

高性能器件,尤其是现代 FPGA 和 ASIC,在低电压下可能需要大电流等问题。这些都归根结底的是电源完整性的范畴,通过对信号完整性的仿真,要确保配电网络的直流和交流性能等。

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