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PCB設(shè)計(jì)規(guī)則以提高生產(chǎn)率和利潤
集成電路可能需要幾個(gè)不同的電壓域。即使兩個(gè)引腳使用+3.3伏，它們可能也不想連接到同一電壓軌。它們可以用鐵氧體磁珠彼此隔開，或者在許多情況下可以通過單獨(dú)的電源分開。
高大的圍欄可以成為好鄰居，而許多屏蔽則可以在PCB上實(shí)現(xiàn)良好的共存
復(fù)雜芯片的電壓要求會(huì)迅速增加。一個(gè)特定的設(shè)備可以滿足幾個(gè)電源域的要求，該設(shè)備由為集成電路量身定制的一堆獨(dú)立電源組成。電源管理集成電路（PMIC）是一類考慮了該功能的設(shè)備。這些器件的外圍有開關(guān)輸出引腳，通常在BGA場內(nèi)部深處帶有外部振蕩器引腳。加上所有這些大電感器，您就會(huì)明白為什么可能需要做出看似次優(yōu)的決策。
我們獲得了一份數(shù)據(jù)手冊，其中包含對PMIC供電的片上系統(tǒng)（SOC）的要求。這些規(guī)則將作為設(shè)計(jì)規(guī)則檢查器的測試。這些連接通常以散布在幾層上的形狀制成。我們可以為網(wǎng)絡(luò)分配線寬，但是在使用可被通孔穿透的形狀時(shí)，難度會(huì)更大。一簇通孔可以形成一個(gè)形狀的縫隙，使有效寬度不足以滿足電源需求。
這就是Power Integrity Engineer進(jìn)來的時(shí)候。將電路板的電源平面幾何圖形饋入其專用軟件將揭示所有熱點(diǎn)。一些域可能滿足要求，而其他域則位于熱圖的紅色區(qū)域。我們也許可以添加更多的銅，但這通常是以犧牲同一層上其他形狀的成本為代價(jià)的。它可以成為一種平衡行為。
使所有電源平面都滿足仿真中的規(guī)范可能需要幾次迭代。對于移動(dòng)電子來說，這尤其明顯，因?yàn)槠潆娐钒蹇臻g和電池電量非常寶貴。一旦主設(shè)備具有令人滿意的形狀集，外圍設(shè)備將保持散布狀態(tài)，通常使用單獨(dú)的電源進(jìn)行處理。我們希望將那些調(diào)節(jié)器放置在靠近負(fù)載的位置。
效率不高的大型線性調(diào)節(jié)器除少數(shù)應(yīng)用外，已變得像恐龍一樣。在大多數(shù)情況下，開關(guān)電源（SMPS）可以解決問題。這些器件的輸出具有很多開關(guān)噪聲，可通過在引腳旁邊放置一個(gè)大電感器來解決。我們可以建立最小的走線寬度和最大的走線長度，但是同樣，經(jīng)常使用的形狀很難以此方式進(jìn)行約束。將數(shù)據(jù)手冊示例視為設(shè)計(jì)規(guī)則集。即使數(shù)據(jù)表中未提及，屏蔽設(shè)備的可能性通常也足以為呼吸提供空間。
防護(hù)環(huán)并不總是矩形的，而成本較低的是
對于SMPS應(yīng)用程序，我建議在放置所有輔助組件時(shí)采用矩形布局。然后，接地環(huán)應(yīng)構(gòu)成電源電路。如果布局不符合聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）制定的規(guī)則，則可以在電源上添加可選的EMI屏蔽。
有兩個(gè)基本規(guī)則適用于電子設(shè)備。第一個(gè)也是最明顯的一個(gè)問題是該產(chǎn)品不會(huì)發(fā)出會(huì)干擾附近其他電子設(shè)備的輻射。必然的規(guī)則是，小發(fā)明應(yīng)不受其他設(shè)備發(fā)出的環(huán)境輻射的影響。如果看起來像系皮帶和吊帶褲，那您就明白了。很難知道失敗的根源，因此請務(wù)必謹(jǐn)慎。
當(dāng)涉及分離不同電路時(shí)，謙虛是最好的策略
Ifixit是一個(gè)網(wǎng)站，提供熱門產(chǎn)品的拆解。他們撕開了Magic Leap的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)護(hù)目鏡，看起來主邏輯板上的每個(gè)設(shè)備都生活在自己的小金屬外殼中。這是最終解決AR / VR領(lǐng)域中所有功能之間共存問題的昂貴方法。
無論您是使用ECAD軟件來控制線寬，長度和氣隙，還是按照芯片供應(yīng)商的建議進(jìn)行布局，都有一些規(guī)則可以使布局成功。將所有這些規(guī)則與制造，組裝和測試設(shè)計(jì)（DFM，DFA和DFT）結(jié)合起來并不容易。
我們的布局軟件的最新版本實(shí)現(xiàn)了許多新工具。集成SI / PI數(shù)據(jù)將使我們更快地到達(dá)終點(diǎn)。依靠最新的設(shè)計(jì)規(guī)則有助于導(dǎo)航最復(fù)雜的設(shè)計(jì)，但也適用于較簡單的電路板。對此進(jìn)行預(yù)先計(jì)劃是預(yù)防之道。以后必須重新加工或重新設(shè)計(jì)PCB是治愈的重中之重。每次都要預(yù)防。