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高速PCB设计部分基础常识
1、如何选择板材?选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信
pcb线路板设计和打样
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高速PCB设计部分基础常识
1、如何选择板材?选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的PCB板子(大于GHz的频率)时这材质问题会比较重要。例如,现在常用的FR-4材质,在几个GHz的频率时的介质损(dielectric loss)会对信号衰减有很大的影响,可能就不合用。就电气而言,要注意介电常数(DK)和介质损在所设计的频率是否合用。2、如何避免信号干扰?避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰,也就是所谓的串扰(Crosstalk)。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离,或加ground guard/shunt traces在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。3、在高速PCB设计中,如何解决信号的完整性问题?信号完整性基本上是阻抗匹配的问题。而影响阻抗匹配的因素有信号源的架构和输出阻抗(output impedance),走线的特性阻抗,负载端的特性,走线的拓朴(topology)架构等。解决的方式是靠端接(termination)与调整走线的拓朴。
要装配pcb,准备bom表吧,一般能直接从原理图中导出。但是需要注意的是,原理图中哪些部分元件该上,哪些部分元件不该上,要做到心理有数。对于小批量或研究板而言,用excel自己管理倒也方便。大公司往往要软件来管理。
而对于新手而言,初次版本,不建议直接交给装配工厂或焊接工厂将bom的料全部焊上,这样不便于排查问题。较好的方法就是,根据bom表自己准备好元件。等到板来了之后,一步步上元件、调试。
什么是PCB中的板级去耦呢?
板级去耦其实就是电源平面和地平面之间形成的等效电容,这些等效电容起到了去耦的作用。主要在多层板中会用到这种设计方法,因为多层板可以构造出电源层和地层,而一层板与两层板没有电源层和地层,所以设计不了板级去耦。
多层板设计板级去耦时,为了达到好的板级去耦效果,一般在做叠层设计时把电源层和地层设计成相邻的层。相邻的层降低了电源地平面的分布阻抗。从平板电容的角度来分析,由电容计算公式C=εs/4πkd可以,两平板之间的距离d越小,电容值越大,相当于加了一个大的电解电容,相邻的层两平面的d是比较小的,所以电源层和地层设计成相邻的层,可以达到比较好的去耦效果。
PCB设计
前期设计工作做得到位,背板PCB设计实现通常没有太多难度,按照既定的布线规则进行连通即可,重点是系统电源的供电通流能力保障
UT测试
背板UT单元测试,重点关注背板高速信号通道的SI性能,这时可能会用到连接器测试板做测试辅助
系统集成测试
系统集成测试的过程会较长,因为背板本身与各个硬件子模块都有接口,不同排列组合下的测试场景会比较多,例如:交换子卡与业务子卡的通讯、主控子卡与业务子卡的通讯、主控子卡与整机子模块的通讯 等等。
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