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PCB设计在整个电子产品设计中比重有多大

发表时间:2018-11-01 19:57

在开发一款新的电子产品时,前期的工作就是对整个电子产品进行一个完整的设计,在整个电子设计中,PCB是产品核心部件的物理载体,所有我们设计意图的最终实现就是通过PCB板来表现的。这样PCB设计在任何项目中是及其重要的一个环节。
但在以前的设计中,由于频率很低,密度很小,器件的管教间的间距很大,PCB设计的工作是以连通为目的的,没有任何其他功能和性能的挑战。所以在很长的一段时间里,PCB设计在整个项目中的地位是很低的。通常是由硬件逻辑连接设计人员来进行PCB的物理连接的。目前在有的一些小产品上还是这样的开发模式。

   随着电子、通信技术的飞速发展,今天的PCB设计面临的已经是与以往截然不同的、全新的挑战。主要表现在以下几个方面:

   1、信号边缘速率越来越快,片内和片外时钟速率越来越高,现在的时钟频率不再是过去的几兆了,上百兆上千兆的时钟在单板上越来越普遍。由于芯片工艺的飞速发展,信号的边沿速率也是越来越快,目前信号的上升沿都在1ns左右。这样就会导致系统和板级SI、EMC问题更加突出。

   2、电路的集成规模越来越大,I/O数越来越多,使得单板互连密度不断加大;由于功能的越来越强大,电路的集成度越来越高。芯片的加工工艺水平也越来越高。过去的DIP封装在现在的单板上几乎销声匿迹了,小间距的BGA、QFP成为芯片的主流封装。这样使得PCB设计的密度也就随之加大。

   3、产品研发以及推向市场的时间不断减少,使得我们必须面临一次性设计成功的严峻挑战;时间就是成本,时间就是金钱。在电子产品这样更新换代特别快的领域,产品面世早一天,他的利润机会窗就会大很多。

   4、由于PCB是产品实现的物理载体。在高速电路中,PCB质量的好坏之间关系到产品的功能和性能。同样的器件和连接,不同的PCB载体,他们的结果是不同的。

   所以,现在设计的流程已经在慢慢的转变了。以前设计中逻辑功能的设计往往占了硬件开发设计的80%以上,但现在这个比例一直在下降,在目前硬件设计中逻辑功能设计方面的只占到50%,有关PCB设计部分则也占据了50%的时间。专家预计在将来的设计中,硬件的逻辑功能开销要越来越小,而开发设计规则等高速PCB设计方面的开销将达到80%甚至更高。


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