[导读]在Mentor2013中国PCB技术论坛上,Mentor针对复杂PCB设计面临的挑战,阐述了三维(3D)PCB系统设计技术、多板系统设计、先进的封装与外形协同设计方法、通过重用提高设计效率的理念,及电源完整性等设计方法。PCB设计的
在Mentor2013中国PCB技术论坛上,Mentor针对复杂PCB设计面临的挑战,阐述了三维(3D)PCB系统设计技术、多板系统设计、先进的封装与外形协同设计方法、通过重用提高设计效率的理念,及电源完整性等设计方法。
PCB设计的挑战
在汽车电子、计算机、消费类电子、工业、军事/航天航空和通信领域,PCB设计的复杂度一直在不断增加,信号完整性、电源完整性、可制造性、成本及可靠性等因素,随着应用领域的不同呈现出较大差异。
Mentor市场开发经理JamieMetcalfe指出,设计复杂度的增加还体现在,PCB板的金属层数从2007年的16层减少到了2012年的14层,降了12%;面积从90平方英寸减到58平方英寸,少了35%;单位面积的引线数量从212增加到244条,上升了15%。
设计复杂度增加促使劳动力格局也发生了很大变化,包括工程师职位和数量。设计团队原来基本只有设计、布局布线工程师和项目管理者,现在则增加了FPGA、机械、系统架构、SERDES、电源完整性、热管理、信号完整性等工程师,而且他们需要协同工作。
此外,原来以PCB为中心的设计格局,也转向了基于IC/FPGA、PCB、系统模块之上的系统工程设计方式。
三维PCB系统设计技术
电子产品体积更小、功能更多、设计约束更严格、布线密度和可靠性更高等因素,加剧了PCB设计的复杂性。
Mentor业务开发经理DavidWiens表示:“当面临PCB板更厚,多次样机制作的成本更高、时间更多,制造良率更低等问题时,设计者就应该考虑采用三维PCB系统设计技术,这也将是PCB系统设计的下一个主要趋势。”
Wiens重点介绍了三维PCB系统设计的流程。首先,要创建一个支持各种应用的统一的三维器件库,这个库要能够支持简化和网格(Mesh)设定。目前,Mentor的三维器件库含有400多万个器件型号。
当然,用户也可创建新的器件。这样,可以为电子元件建立三维模型,增加企业的器件型号,并将其映射为制造商的器件型号,用户只需简单地输入元件数据表里的参数即可。
第二步是三维设计和DRC(设计规则检查)。通过Expedition三维解决方案,三维和二维图像可在同一个窗口中显示,并能实现元件的一一对应。三维编译和分析包括布线的三维编译,及动态与静态检测的三维约束分析,并可选择详细或简化的三维建模。这种技术可以及早发现可能存在的多种问题,例如,元器件间、元器件与外壳及散热器间,在三维空间内是否存在干扰。
然后是三维振动测试。在由设计草图引起的可靠性问题中,振动是在温度之后排名第二的失效因素。据美国空军公布的国防电子系统因环境问题引起失效的一份报告,温度问题引发的失效高达50%,振动因素占20%。
Wiens援引美国Qualmark公司EdmondL.Kyser博士的调查数据指出,在发货后第一年,由于设计缺陷造成现场退货(fieldreturns)的全部直接成本,每项新设计最高达到44万美元。
接下来是更高的加速生命周期测试(HALT);三维建模与解决;强大的前、后处理器可创建一个虚拟样机。
Wiens在谈到三维设计中的多GHz互连模拟分析时表示,三维结构对信号完整性会造成很大影响,而现有的三维仿真器对工程师的专业既能要求很高,Mentor的方案则不然。具体地,分析三维结构并建立s参数模型;将其加进完整的互连描述中;分析互联;采用HyperLynx工具进行布局前、后的信号完整性仿真与分析。对于多GHz完整的SERDES通道设计,二维和三维混合仿真与建模可提供精确的加速。
再之后是升级的电子与机械设计(ECAD/MCAD)。设计与制造部门沟通后,数据库可根据情况变化自动升级。
最后是三维热分析(FloTHERMXT)。专注于PCB设计从概念到验证/原型的所有阶段。
设计重用可提高效率
在电子设计界,不少工程师或设计师对设计重用常常缺乏动力,他们不想通过修改别人的成果来完成设计,因为他们认为重用别人的设计无法显示出自己的能力和价值,而且管理重用模块可能很麻烦,如存储及找出可重用数据等。因此,设计师总是想按自己的思路“独创”出设计成果。
但设计主管们考虑的是如何缩短设计周期,降低成本,提高良率和产品质量,减少元件差异,提升采购优势,以较低的设计风险,满足客户的需求。
设计师有必要认识到,实际上,绝大部分板上元件都是通过重用模块设计的,这主要是出于提高设计效率方面的考虑。
Mentor中国区应用工程部经理刘雪峰指出,为了改变设计师重独创、轻重用的想法,企业文化必须鼓励设计重用,EDA工具也需消除设计中的一些技术障碍,如从经过验证的设计中提取重用对象;把逻辑、约束和布局打包到重用对象中;支持非正式和正式的重用;使设计师可快速找到重用模块;并提供完整的全局分析能力。
他表示,采用ExpeditionEnterprise设计流程的设计重用、变体管理、约束管理和库管理等技术,就能通过重用提高设计效率。
本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
随着电子设备向更高性能、更小尺寸的方向发展,其对PCB的精密度和性能要求也越来越高。
关键字:
PCB设计
电路板
近日某厂员工爆料,公司程序员因线上流量异常BUG事故,被公司进行处罚。处罚的结果是被要求将去年发的 4 万多年终奖归还给公司,否则就收取滞纳金并辞退,逾期将以每天万分之 5 的利息收取滞纳金。
关键字:
程序员
BUG
事故
年终奖
工程师
近日,运营商乱收费冲上热搜!一名刚被辞退的工程师向河南电视台都市频道节目爆料了联通公司业务创收的丑闻。
关键字:
工程师
运营商
光猫
联通
本文中,小编将对嵌入式软件/硬件工程师予以介绍,如果你想对嵌入式软件/硬件工程师的详细情况有所认识,或者想要增进对嵌入式的了解程度,不妨请看以下内容哦。
关键字:
嵌入式
嵌入式软件工程师
硬件工程师
工程师
随着科技的快速发展,高效、稳定的电源模块在各种电子设备中发挥着不可或缺的作用。PCB设计作为电源模块研发的关键环节,影响着电源模块的性能、可靠性及稳定性。本文将深入探讨电源模块的PCB设计原理及实现过程,旨在为相关领域的...
关键字:
电源
PCB设计
太阳能供电应用系统的设计需要考虑多个方面,包括太阳能电池板、储能装置、控制模块等。本文将介绍一种基于太阳能供电的应用系统设计方法,并从这几个方面进行详细阐述。
关键字:
太阳能
系统设计
随着科技的快速发展,各种电子设备已经深入到我们的日常生活中。在这些电子设备中,PCB电源供电系统作为整个设备的能源支柱,其重要性不言而喻。本文将详细介绍如何实现PCB电源供电系统的设计,以及在设计中可能遇到的技术挑战。
关键字:
PCB电源
PCB设计
济南2023年9月18日 /美通社/ -- 9月15日,山东省平台经济协会成立大会在浪潮科技园举行,浪潮云洲当选山东省平台经济协会会长单位,浪潮集团执行总裁、总工程师,浪潮云洲工业互联网董事长肖雪当选山东省平台经济协会会...
关键字:
工业互联网
供应链
数字经济
工程师
(全球TMT2023年9月1日新年)由台达赞助并深度参与的IEEE PELS全球青年学者与学生论坛(SYPS),8月27日至29日于上海举行。本届论坛以“打造全球青年学者与学生交流平台,与行业领袖交流、享受乐趣”为主题...
关键字:
工程师
IEEE
LLC
串联谐振
米尔投资建设的SMT智慧工厂,致力于提供全球一站式PCBA制造服务,包括从PCB设计、元器件采购、SMT贴片、测试组装、全制程的一站式PCBA服务。打造10万级洁净无尘车间,配备多条SMT生产线,以先进的生产设备和管理系...
关键字:
PCBA制造
SMT贴片
PCB设计
广州2023年8月30日 /美通社/ -- 8月29日,2023年广东省首席质量官经验交流会暨“质量月”活动在广州启动。活动上,李锦记作为企业首席质量官质量变革创新典型案例创作单位获颁牌匾,李锦记(新会)食品有限公司食品...
关键字:
金属
工程师
BSP
AN
上海2023年8月21日 /美通社/ -- 威图2023年首届卓越工程师大赛于8月21日正式开启,邀请诸位电气领域专业选手前来挑战。威图立足电气行业现状,结合当下热门话题,开启专业竞赛平台,选手们可与众多行业专家共同探讨...
关键字:
大赛
工程师
ST
AI
北京2023年8月15日 /美通社/ -- 日前,在第五届OCP China Day 2023(开放计算中国技术峰会)上,浪潮信息正式推出融合架构3.0原型系统,以开创性的系统架构设计实现了计算资源、存储资源、...
关键字:
系统设计
内存
软件定义
数据中心
上海2023年8月11日 /美通社/ -- 申克Centrio超速试验设备源于德国的核心研发技术和精益求精的设计理念,专门为电动汽车转子、喷气发动机、燃气轮机、涡轮压缩机、涡轮增压器、通风机、换向器、汽车联轴器、HSG研...
关键字:
RIO
CE
测试
工程师
8月11日,一则“女工程师为出轨对象成为间谍17年”的话题冲上热搜第一。该案件引起了广泛的社会关注和讨论,并引发了人们对于间谍活动的思考和反思。
关键字:
工程师
北京2023年8月7日 /美通社/ -- 随着大模型智能水平的提升,AIGC所需要的算力在不断增长。大模型的参数量超过千亿,甚至突破万亿级别,预计智算中心将迎来更快发展。IDC预测,2022-2026年,全球AI计算市场...
关键字:
CHINA
数据中心
AI
系统设计
7月21日晚间,一则“44岁工程师因讨薪在前东家坠亡”的话题迅速登上热搜。虽然公司辞退员工的事情屡见不鲜,但这件事疑点有很多!
关键字:
工程师
无论温度怎么变化始终UCQ1=UCQ2,电路以两只管子集电极电位差作为输出,就克服了温漂 当u11=u12(共模信号)T1管和T2管所产生的电流变化相等;因此集电极电位的变化也相等。
关键字:
差分放大器
系统设计
电极电位
南京2023年3月8日 /美通社/ -- "家"是每个人最好的"避风港",对于"环境舒适度"的重视也变成了家庭所有成员的最大共识。而在与此联系紧密的家电领域,&...
关键字:
噪音
燃气热水器
降噪
工程师