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PCB設計前的準備工作

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PCB設計前的準備工作

你了解PCB設計嗎？你知道電源適配器PCB板設計前要做那些準備么？今天就讓玖琪電源帶你一起學習一下PCB設計基礎知識吧！
1．前期準備
包括準備元件庫和原理圖。在進行PCB設計之前，必須先確定設計策略，這樣才能指導諸如選擇元器件、確定工藝和控制PCB生產等工作。就信號完整性而言，應預先進行調研，以形成規則或設計準則，從而確保設計結果不出現明顯的信號完整性問題、串擾問題或時序問題。有些IC制造商提供設計準則，然而這樣的準則可能存在一定的局限性，按照這樣的準則可能根本設計不了滿足信號完整性要求的PCB。PCB元件封裝庫要求較高，它直接影響PCB的安裝；原理圖SCH元件庫要求相對寬松，但要注意定義好管腳屬性和與PCB元件封裝庫的對應關系。

2．PCB的疊層
電路板的疊層安排是對PCB的整個系統設計的基礎。疊層設計如有缺陷，將最終影響到電源適配器的EMC性能。與制造和成本分析人員交流，可以確定PCB的疊層誤差，還可以發現PCB的制造公差。例如，如果指定某層是50Ω阻抗控制，制造商是怎樣測量并確保這個數值的？期望的制造公差及在PCB上期望的絕緣常數是多少？線寬和間距的允許誤差、接地層和信號層的厚度及間距的允許誤差是多少？依據上述數據，就可以選擇疊層了。

在理想的信號完整性情況下，所有高速節點應該在阻抗控制內層布線（如帶狀線）。但實際情況是，電源適配器設計者必須經常使用外層進行所有或部分高速節點的布線。要使信號完整性最佳并保持PCB去耦，就應該盡可能將接地層/電源適配器層成對布放。如果根本就沒有電源適配器層，很可能會遇到信號完整性問題。還可能遇到這樣的情況，即在未定義信號的返回通路之前，很難仿真或模擬PCB的性能。

3．串擾和阻抗控制
阻抗控制(eImpedance?Controling)，線路板中的導體中會有各種信號的傳遞，來自鄰近信號線的耦合將導致串擾的發生，并改變信號線的阻抗。對相鄰的平行信號線進行耦合分析，可以確定信號線之間或各類信號線之間的安全或預期間距（或者平行布線長度）。比如，欲將時鐘到數據信號節點的串擾限制在100mV以內，使信號布線保持平行，可以通過計算或仿真，找到在任何給定布線層上信號之間的最小允許間距。同樣，如果設計中包含重要的阻抗節點（或者是時鐘，或者是專用高速內存架構），就必須將布線放置在一層（或若干層）上以得到期望的阻抗。

4．重要的高速節點
延遲和時滯是進行時鐘布線時必須考慮的關鍵因素。因為時序要求嚴格，這種節點通常必須采用端接器件才能達到最佳的信號完整性質量。要預先確定這些節點，同時將調節元器件放置和布線所需要的時間加以計劃，以便調整信號完整性的設計指標。

5．技術選擇
不同的驅動技術適用于不同的任務。信號是點對點的，還是一點對多抽頭的？是從電路輸出，還是留在相同的PCB上？允許的時滯和噪聲裕量是多少？作為信號完整性設計的通用準則，轉換速度越慢，信號完整性就越好。50MHz時鐘采用500ps上升時間是沒有理由的。一個2～3ns的擺率控制器件速度要足夠快，才能保證信號完整性的品質，并且有助于解決諸如輸出同步交換（SSO）和電磁兼容（EMC）等問題。
在新型FPGA可編程技術或用戶定義的ASIC中，可以發現驅動技術的優越性。在設計階段，要從IC供應商那里獲得合適的仿真模型。為了有效地覆蓋信號完整性仿真，需要一個信號完整性仿真程序和相應的仿真模型，如IBIS（Input/OutputBufferInformationSpecification）模型。

最后，在預布線和布線階段，應該建立一系列的設計指南，包括目標層阻抗、布線間距、傾向采用的元器件工藝、重要節點拓撲和端接規劃。

6．預布線階段
布局設計即是在PCB板框內按照設計要求擺放器件。預布線信號完整性規劃的基本過程是，首先定義輸入參數范圍（驅動幅度、阻抗、跟蹤速度等）和可能的拓撲范圍（最小/最大長度、短線長度等），然后運行每個可能的仿真組合，分析時序和信號完整性仿真結果，最后找到可以接受的數值范圍。將工作范圍解釋為PCB布線的約束條件。可以采用不同軟件工具執行此類“清掃”準備工作，布線程序能夠自動處理此類布線約束條件。對多數用戶而言，時序信息實際上比信號完整性結果更為重要，互連仿真的結果可以改變布線，從而調整信號通路的時序。
在其他應用中，這個過程還可以用來確定與系統時序指標不兼容的引腳或元器件的布局。有可能完全確定需要手工布線的節點或不需要端接的節點。對于可編程器件和ASIC來說，為了改進信號完整性設計或避免采用分立端接器件，還可以調整輸出驅動的選擇。電源適配器布局設計依靠電路板設計師的電路基礎功底與設計經驗豐富程度，對電路板設計師屬于較高級別的要求。初級電路板設計師經驗尚淺、適合小模塊布局設計或整板難度較低的PCB布局設計任務。

PCB制板?在PCB正式加工制板之前，電路板設計師需要與PCB甲供板廠的PE進行溝通，答復廠家關于PCB板加工的確認問題。這其中包括但不限于：PCB板材型號的選擇、線路層線寬線距的調整、阻抗控制的調整、PCB層疊厚度的調整、表面處理加工工藝、孔徑公差控制與交付標準等。

電源適配器