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计算PCB电路密度估计Layer-Count和所需的技术

当我得到一个新的设计,我想知道的第一件事不是如果架构师是心灵的。它更像是“的思想有多远?“问题是相关的,当所有的组件都是分散在PCB的边界。它最明显的小软件狗和女儿卡雄心勃勃的电路。手机和其他移动设备总是会非常雄心勃勃的,这样有更多的电池。

第一个指标,对PCB电路密度是针的数量每平方英寸或选择你的度量单位。针是一个替身的组件和路由密度。你可能会发现计算值在一个总结报告。

否则,运行auto-placement函数,然后运行一个查询发现只有别针。记下这个数字的分子。计算或提取可用的放置区域会给你分母。将顶部的底部让你“一个”的比例PCB密度。“东西”数量越高,布局变得更有趣。高数是像获得勋章;你要赚。

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图片来源:作者——栏杆组装第一件事去当密度增加。他们成为大会sub-panel的一部分。

比较,比你以前的一些董事会,特别是董事会具有类似功能,给你一个很好的起点的层数和类型的技术将解决这个难题。如果两个数密度接近,这是层叠和几何作为基线。如果不是,那么考虑组件的整体组合。

使用双方的PCB解决密度限制

当然,如果组件密度超出既定的规范,然后你可以翻倍数量的可用空间利用双方的PCB。产品可能有高度限制背面所以它可能只是用于最低调组件。只使用最轻的组件背面是在任何情况下更好的组装加工。之前你可以开始谈判的物理设计,越好。历史数据的比较是一个很好的工具,让你的情况。

的一个主要用例双面pcb当BGA或达到。通常这些包特性的权力和地面硅针坐落的位置附近。这些权力针模具附近想要旁路电容。最小的值通常是最敏感的接近电源和地面别针。

混合信号设计的简化型的因素

混合信号多氯联苯自然环境是另一个射频电路去哪里和DSP驻留在另一侧。可能有情况你会附上相关地面针一个地面层而不是一个在董事会的远端。这是棘手的通孔PCB。

说它是six-layer董事会与完整的地面层2和5一起洪水在外层。我将通过与方形垫层1 & 2,另一个方形垫层5 & 6。范宁前5 & 6选择方形垫层和底部与其他类型的叶子的视觉提示通过垫需要空白各自的地面上的飞机。你可以利用其他系统的技巧来解决这种困境你的董事会。

一般建议双面放置

把部分两边的板还挑战组装的房子。如果可能的话,建议所有较大的组件放在一边。任何组件,不够健壮的多次焊接应该加入更大的部分。通常情况下,一方使用高温焊料进入烤箱然后另一边走在第一方不回流温度曲线。

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图片来源:作者——的两面与右边的小部件和组装rails折断部分。在rails注意偷窃甚至金属分布减少翘曲。

盘旋的技能评估的技术要求没有事后诸葛亮的PCB获得做前一个迭代中,我总结了一个简短的列表的东西看。

放置密度的因素包括:

  1. 组件间距的处理器和外围设备。

  2. 调节器电路的大小和多少。

  3. 盾牌和热管和其他大型non-electrical硬件

  4. 重要的组件遮挡或净高的限制。

  5. 传感器和天线,需要额外的空间和/或索赔所有的下层。

  6. 董事会的一般性质;它做什么?

  7. IPC类;可靠性高使用更大的脚印。

  8. 填充不足、返工或其他装配工艺小礼品

如果组件可以放置在板组件间距不打破规则,那么它可以路由。大小或数量可能减少部分。寻找zero-ohm跳投,可能被替换为一个exacto刀和一个跳线。场外的折断的基准点和工具孔的装配sub-panel可能你买额外的房间。减少了丝网印刷我就参考指示器然后概述部分会有帮助但尽量保持极性标志作为最后的手段。

时考虑以下事项评估提议的路由技术

一些事情会影响路由密度:

  1. 位置和类型的连接器

  2. 的整体流量信号;理想的和具有挑战性的位置

  3. DDR或其他广泛的公交车,需要大量蛇纹石和跟踪/跟踪间距。

  4. 嗨电压或其他异常大的形状/气隙的要求

  5. 射频元素印在董事会

  6. 孔或槽,脖子以下路由通道

  7. 类;更大的通过3班加起来快。

  8. 是否通过边界扫描测试访问,in-circuit-test针床或飞行探测器。

  9. 当然,董事会结构的类型。人类发展指数导致薄电介质驱动薄控制阻抗和较小的几何图形。

保持每个人都有“载”的风险/回报的因素

路由始于扇出。扇出应该占位置。决定与via-in-pad-plated-over (VIPPO)将在设计的早期。这是一个成本动因的信息关于这个决定需要通过fab-shop知道实际成本曾达到。这些信息然后需要去管理,这样他们就可以做出明智的决定董事会规模与生产要求。

加强这样的位置也涉及到装配的房子。改变图书馆符号从名义上的最小大小影响可生产性以及返工和可靠性。分享装配单元的位置和他们的发现与涉众也是明智的。

当我们缩小或电路添加到现有的形式因素,有风险信号和电源完整性。热的挑战和共存。时间表可能会受不得不重申设计涉及新的元件密度水平。是否涉及到更多的部件或部件更紧密间隔的别针,必须保持平衡。

当你努力工作在设计、下游人民也会更加努力地工作来实现设计。预测,所有的艺术,从一开始就只是一个技能,设计师应该当我们进入未来的微型世界。看到你在那里!

关于作者

小约翰·Burkhert职业PCB设计经验在军事、电信、消费者硬件和最近,汽车工业。最初,射频专家——现在不得不抛一点然后填补高速数字设计的必要性。约翰喜欢打低音和赛车自行车当他不写或执行PCB布局。你可以找到约翰在LinkedIn。

约翰Burkhert的资料照片