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PCB设计规则以提高生产率和利润
集成电路可能需要几个不同的电压域。即使两个引脚使用+3.3伏,它们可能也不想连接到同一电压轨。它们可以用铁氧体磁珠彼此隔开,或者在许多情况下可以通过单独的电源分开。
高大的围栏可以成为好邻居,而许多屏蔽则可以在PCB上实现良好的共存
复杂芯片的电压要求会迅速增加。一个特定的设备可以满足几个电源域的要求,该设备由为集成电路量身定制的一堆独立电源组成。电源管理集成电路(PMIC)是一类考虑了该功能的设备。这些器件的外围有开关输出引脚,通常在BGA场内部深处带有外部振荡器引脚。加上所有这些大电感器,您就会明白为什么可能需要做出看似次优的决策。
我们获得了一份数据手册,其中包含对PMIC供电的片上系统(SOC)的要求。这些规则将作为设计规则检查器的测试。这些连接通常以散布在几层上的形状制成。我们可以为网络分配线宽,但是在使用可被通孔穿透的形状时,难度会更大。一簇通孔可以形成一个形状的缝隙,使有效宽度不足以满足电源需求。
这就是Power Integrity Engineer进来的时候。将电路板的电源平面几何图形馈入其专用软件将揭示所有热点。一些域可能满足要求,而其他域则位于热图的红色区域。我们也许可以添加更多的铜,但这通常是以牺牲同一层上其他形状的成本为代价的。它可以成为一种平衡行为。
使所有电源平面都满足仿真中的规范可能需要几次迭代。对于移动电子来说,这尤其明显,因为其电路板空间和电池电量非常宝贵。一旦主设备具有令人满意的形状集,外围设备将保持散布状态,通常使用单独的电源进行处理。我们希望将那些调节器放置在靠近负载的位置。
效率不高的大型线性调节器除少数应用外,已变得像恐龙一样。在大多数情况下,开关电源(SMPS)可以解决问题。这些器件的输出具有很多开关噪声,可通过在引脚旁边放置一个大电感器来解决。我们可以建立最小的走线宽度和最大的走线长度,但是同样,经常使用的形状很难以此方式进行约束。将数据手册示例视为设计规则集。即使数据表中未提及,屏蔽设备的可能性通常也足以为呼吸提供空间。

防护环并不总是矩形的,而成本较低的是
对于SMPS应用程序,我建议在放置所有辅助组件时采用矩形布局。然后,接地环应构成电源电路。如果布局不符合联邦通信委员会(FCC)制定的规则,则可以在电源上添加可选的EMI屏蔽。
有两个基本规则适用于电子设备。第一个也是最明显的一个问题是该产品不会发出会干扰附近其他电子设备的辐射。必然的规则是,小发明应不受其他设备发出的环境辐射的影响。如果看起来像系皮带和吊带裤,那您就明白了。很难知道失败的根源,因此请务必谨慎。

当涉及分离不同电路时,谦虚是最好的策略
Ifixit是一个网站,提供热门产品的拆解。他们撕开了Magic Leap的增强现实现实护目镜,看起来主逻辑板上的每个设备都生活在自己的小金属外壳中。这是最终解决AR / VR领域中所有功能之间共存问题的昂贵方法。
无论您是使用ECAD软件来控制线宽,长度和气隙,还是按照芯片供应商的建议进行布局,都有一些规则可以使布局成功。将所有这些规则与制造,组装和测试设计(DFM,DFA和DFT)结合起来并不容易。
我们的布局软件的最新版本实现了许多新工具。集成SI / PI数据将使我们更快地到达终点。依靠最新的设计规则有助于导航最复杂的设计,但也适用于较简单的电路板。对此进行预先计划是预防之道。以后必须重新加工或重新设计PCB是治愈的重中之重。每次都要预防。