计算PCB電(diàn)路密度以估算层数和所需技术

2020-07-31

关于PCB電(diàn)路密度的第一个度量标准是每平方英寸的引脚数-或选择您的度量单位。引脚是组件和布線(xiàn)密度的替代品。您可(kě)以在摘要工程图报告中找到计算出的值。

否则，请运行自动放置功能(néng)，然后运行查询以仅查找引脚。记下该数字作為(wèi)分(fēn)子。计算或提取可(kě)用(yòng)的放置區(qū)域将為(wèi)您提供分(fēn)母。将顶部除以底部可(kě)以得到PCB密度“约一”的比率。“某物(wù)”的数字越高，布局就越有(yǒu)趣。更高的数字就像获得荣誉勋章；您将必须赢得它。

将该比率与以前的某些板（特别是功能(néng)相似的板）进行比较，可(kě)以為(wèi)您提供一个很(hěn)好的起点，以了解层数和技术类型，从而解决难题。如果两个密度数字接近，则这就是用(yòng)作基准線(xiàn)的堆积数和几何形状。如果不是，则考虑组件的总體(tǐ)组合。

当然，如果组件密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出既定标准，则可(kě)以通过使用(yòng)PCB的两面使可(kě)用(yòng)空间增加一倍。该产品的背面可(kě)能(néng)有(yǒu)高度限制，因此仅适用(yòng)于最薄型的组件。在任何情况下，背面仅使用(yòng)最轻的组件会更好。您可(kě)以越早与物(wù)理(lǐ)设计师开始协商(shāng)，越好。作為(wèi)比较的历史数据是进行案例分(fēn)析的好工具。

双面PCB的主要用(yòng)例之一是涉及BGA或LGA。这些封装通常具有(yǒu)位于硅片位置附近的大量電(diàn)源和接地引脚。芯片上的那些電(diàn)源引脚希望附近有(yǒu)旁路電(diàn)容器。最小(xiǎo)值通常对靠近電(diàn)源和接地引脚最敏感。

尺寸减小(xiǎo)的混合信号设计

混合信号PCB是另一种自然环境，RF電(diàn)路位于一侧，而DSP位于另一侧。在某些情况下，您可(kě)能(néng)会将相关的接地引脚连接到一个接地层，而不是将板的另一端接地。在通孔PCB中这很(hěn)棘手。

假设这是一块六层板，在第二层和第五层上完全接地，外层满溢。我会在第1层和第2层上使用(yòng)方形焊盘，在第5层和第6层上使用(yòng)方形焊盘，然后通过一个通孔将顶部和第5层和第6层上的方形焊盘分(fēn)开，并在底部使用(yòng)另一种类型，以留下视觉提示為(wèi)此，通孔焊盘在相应的接地层上将需要一个空隙。您也许可(kě)以利用(yòng)其他(tā)系统技巧来解决董事会上的这种困境。

双面放置的一般提示

在電(diàn)路板的两侧放置零件也给组装厂带来了挑战。如果可(kě)能(néng)的话，建议将所有(yǒu)较大的组件放在一侧。任何坚固程度不足以多(duō)次焊接的组件都应连接较大的零件。通常，一侧使用(yòng)较高温度的焊料进入烤箱，然后另一侧以不会回流第一侧的温度曲線(xiàn)进入。

回过头来估算PCB的技术要求，而又(yòu)没有(yǒu)从上一次迭代中获得的事后见识的好处，我整理(lǐ)了一份要注意的事项。

放置密度因子包括： 

 

1、处理(lǐ)器和外围设备的组件间距。

2、调节器電(diàn)路的大小(xiǎo)-使用(yòng)多(duō)少。

 3、屏蔽罩和热管以及其他(tā)大型非電(diàn)气硬件

4、 重要的组件保留或净空限制。

5、 需要额外空间和/或占用(yòng)下面所有(yǒu)层的传感器和天線(xiàn)。

6、 董事会的一般性质；它有(yǒu)什么作用(yòng)？

7、 IPC类别；高可(kě)靠性会占用(yòng)较大的空间。

8、 底部填充，返工或其他(tā)组装过程的新(xīn)颖性

如果可(kě)以在不破坏组件间距规则的情况下将组件放置在板上，则可(kě)以进行布線(xiàn)。减小(xiǎo)零件尺寸或数量是可(kě)能(néng)的。寻找零欧姆跳線(xiàn)，可(kě)用(yòng)零刀(dāo)和跳線(xiàn)替换。将基准和工具孔外装到装配子面板的折断區(qū)域可(kě)能(néng)会為(wèi)您提供更多(duō)的空间。减少丝网印刷以降低参考标记的优先级，然后减少零件轮廓，可(kě)能(néng)会有(yǒu)所帮助，但请尽量保留极性标记。

在评估建议的路由技术时，请考虑以下事项。

一些会影响路由密度的因素：

1、连接器的位置和类型

2、信号的整體(tǐ)流程；理(lǐ)想与挑战性摆放

3、DDR或其他(tā)需要大量蛇形和走線(xiàn)/走線(xiàn)间距的宽总線(xiàn)。

4、高電(diàn)压或其他(tā)异常大的形状/气隙要求

5、印在板上的射频元件

6、缩小(xiǎo)布線(xiàn)通道的孔或槽

7、3类的较大通孔会很(hěn)快累加。

通过边界扫描，通过钉床进行在線(xiàn)测试或通过飞行探针进行测试访问。

当然，还有(yǒu)董事会建设的类型。HDI导致電(diàn)介质更薄，从而驱动了更薄的受控阻抗和更小(xiǎo)的几何形状。

使每个人都掌握风险/回报因素

布線(xiàn)从扇出开始。放置期间应考虑扇出。决定在设计的早期就采用(yòng)过孔镀覆（VIPPO）。这是一个成本驱动因素，因此有(yǒu)关此决策的信息需要通过制造厂来了解实际的成本损失。然后，该信息需要交给管理(lǐ)层，以便他(tā)们可(kě)以根据董事会规模与生产要求做出明智的决定。

以这种方式收紧布置还涉及装配車(chē)间。将库符号从标称尺寸更改為(wèi)最小(xiǎo)尺寸会影响可(kě)生产性以及返工和可(kě)靠性。建议与装配部门共享布置，并与利益相关者共享他(tā)们的发现。

当我们缩小(xiǎo)尺寸或将電(diàn)路添加到现有(yǒu)的外形尺寸时，存在信号和電(diàn)源完整性的风险。热挑战和共存开始发挥作用(yòng)。当您接触到新(xīn)的组件密度水平时，必须重复设计可(kě)能(néng)会影响进度。无论是涉及更多(duō)零件还是销钉间距更近的零件，都必须保持平衡。