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印刷电路板设计师遭受(或受益)强迫症?

伙计,我们是不是一直都很紧张?一套规则是远远不够的。最终用途和制造方法将确定约束集的基调。上市时间和成本因素将影响日常进度和局限性。我们处在一个四维的平衡木上,过度设计和缺乏设计一样糟糕。微薄的利润留给印刷电路板设计的甜蜜点。

消除特定布局中的戏剧性

每个笑话都有妙语连珠,每个印刷电路都有自己的苦难。发现并解决这些痛点需要一定的耐心和决心。从字面上看,有无数个解决方案,即使我们过滤出看似合理的迭代。有了这么多的自由和这么多的风险,难怪当录像带出现时,失眠的夜晚是一件事。

信号的完整性是典型PCB的主要要求之一。什么是重要的会有所不同。主逻辑板上的I2C总线几乎没有得到任何尊重,所以我很惊讶于GPS子卡上的那些相同的网络得到了如此多的关注。权力也是一样。GPS无线电卡自然地放置在偏僻的地方,所以专用电压电源又长又细,在通往堆叠连接器的路径上有点弯曲。

我很想告诉RF EE,“如果你知道的话……”但这个小板就是他们的世界,它将是它所能做的一切,包括一个只是监听故障的天线。这些多功能板上的每个功能都有一个冠军。制作摄像机的工程师没有输入,也很少关心音频电路上发生的事情。感情相互来自健全的人。我们试图找到一个中庸之道,或者更有可能的是,找到每个人都同样“关心”的区域。

风险规避是强迫症的一个关键方面

当有清单要检查时,保持头脑清醒更容易。这些技巧中的一些或全部会为你打开有利的选择。

  • 以防万一的电路在早期迭代中很常见,因此通过移动零欧姆跳线,可以部署不同的路径。
  • 额外的“无材料”组件足迹包括沿传输线阻抗匹配。
  • 套接字是设计师最好的朋友。好吧,也许不是最好的朋友,但对于更换有故障的设备来说是一个非常好的解决方案。
  • 连接器在底层扇形展开,以启用跟踪切割。
  • 测试点用作跳线的可焊垫。试着追踪暴露的痕迹。
  • 第二源组件可能需要一个插入器,以允许在一个位置使用各种设备。
  • 重用已知的良好电路:这需要一些技巧,在转换过程中很容易丢失一些东西。适应。即兴发挥。克服。
  • 读到长长的清单的最后:干得好,你已经在路上了。

图1。图源:Bittele电子-线宽和气隙的数字是一个滑动比例。首选数字和最小数字表明商店希望引导你采取更保守的方法。几乎所有的董事会都打破了CAM的一些规则,这只是一个严重的问题。

回到多板系统

有很多关于模块化方法的说法,即主逻辑卡可以处理尽可能多的实用功能。板对板连接器允许外设卡交换,以响应当时可以构建的内容。

将电路分布在不同的电路板上将简化预先的排放测试和后续的现场服务。升级至少是可以想象的,没有焦土的情况下,你要更换所有的东西。当很多事情可以发生在单个PCB上时,这可能很好,但每一级集成都增加了一些风险。Rigid-Flex解决方案最好保存在成熟的项目中,因为那里没有未知的东西。

开发过程倾向于多板系统,而最终的产品迭代将围绕培育工作的赢家进行巩固。主逻辑板通常是比子卡更高的技术,尽管有些子卡是基于一种奇异的材料,特别是在无线空间。

这些情况应该得到管理,这样你就可以在必须付出代价的地方付出代价,在可以偷工减料的地方走捷径。也许无线电和天线开始使用昂贵的陶瓷介电材料,最终产品只有一个芯片天线,无线电集成在主逻辑板上。这只是一个例子,细节总是会有所不同。

图2。图片来源:Bittele Electronics -基于班级与班级之间的关系,安置许可受到限制。想象一下现实生活中有多少门课。(剧透——>)很多,尤其是当你开始使用被动语态的时候。

当设计包含多个功能并由几个工程师驱动时,最直观的方法是专注于等式的电源完整性方面。假设我们可以执行100欧姆差动对的清洁总线,并将一系列RF元件连接到合理的传输线中。这个想法是通过观察温度图来分配能量平面。

我记得有一块板子,大小和一张信纸差不多,实际上有3个孔的图案,可以装进活页夹里。不管怎样,我把12V_BAT从连接器连接到ESD二极管,线宽比纸宽。整个屏幕被这道痕迹染成了洋红色。现在怎么办呢?这是一个线索,我们将使用一些多余的层和许多不必要的通孔为这张网。

为SOC和其他组件的每个部分提供良好的电源将有助于解决我们在高速和高频线路从设备内部区域逃逸时犯下的一些罪行。隔离会尽快生效,但有时,我们被迫完成芯片团队的工作,以一种次优的方式展开痕迹。

这几乎是一个迭代的过程。将一个痕迹暴露给另一个痕迹通常是可以的,但也有例外。有时,没有一个可能的扇出去的选择看起来不错,所以我们试图在许多可能性中实现危害最小的解决方案。这需要对信号线和功率域进行尽可能多的模拟。

图3。难怪我们喜欢摇杆开关和标题,让我们选择“以防万一”?

模拟和构建它们的模型一样好,只是增加了这么多的可信度。当董事会真人出现时,事情才变得真实。在这一点上,我们知道了我们不知道的事情。

同样,诀窍是解决这些问题而不制造任何新的问题。这种情况无论如何都可能发生,这就是为什么通常会有不止一次的预生产运行。在我们获得大规模生产的荣耀之前,许多细节必须到位。解决A点和B点之间的所有问题,最终完成那块板子。我们就指望你了。

作者简介

John Burkhert Jr是一名职业PCB设计师,在军事,电信,消费硬件和最近的汽车行业经验丰富。起初,作为一名射频专家,为了满足高速数字设计的需求,不得不时不时地翻转比特。当他不写作或执行PCB布局时,约翰喜欢弹奏贝斯和赛车。你可以在领英上找到约翰。

约翰·伯克赫特的资料照片