伴随着PCB的发展,专业人员将何去何从?

2009-12-22 09:51:00来源: EEWORLD 关键字:伴随  随着  pcb  发展

      了解电路板布线专业人员的未来本身就是一个重要的问题,但如果是暗示这些设计工程师需要“继续前进”,则是另外一回事。这其实是指一个正在收缩的设计领域,而在一个快速发展的技术产业中,说起熵的概念总是让人心烦意乱。

      请注意问题里面说的是“专业人员”,而且要明确的是,这关系到对本专业目前的观点以及需要进行怎样的改革。因此,这里真正值得关心的,是工作在孤立设计环境中的专家级电子产品设计人员未来的可持续发展,特别是那些专门从事 PCB 设计的人员。

      当从整体上把握行业以及其发展方向的时候,这个概念就不像是第一眼看到的那样了。随着技术飞速的发展,工程师的工作方式以及他们使用的工具正在努力与毫不妥协的变革保持步伐的一致。正是这些技术的发展以及那些使用电子产品人员的各种需求,制定了如何完成设计的时间表,并确定了未来的发展方向。

      对板级设计工程师而言,这条路主要是由围绕 PCB 的技术发展来决定的。这可最终决定电路板设计的功能及物理特性,以及用来实现这些属性所需要的材料、技术与设计工具。如果 PCB 的目标和格式有所改变,它们的设计方法也必将改变。

      PCB 的发展方向?

      目前从狭义角度上讲,PCB 设计与构造的大多数根本势还必将持续下去。

      消费与工业行业将继续推动对更智能以及更小巧产品的需求。那些产品中使用的电子器件将在提供更多高级功能的同时,变得更加小巧。用来连接这些部件的 PCB 也将不断变小,以便从整体上调节紧凑型用户功能外壳的容量。

      这里不会有太多的惊喜,而且这些趋势可对高级 PCB 技术的发展产生直接影响,比如柔性板、微孔、高密度互连系统以及高密度布线。仅此而言,似乎 PCB 专业人员的未来就是进一步提高他们的技能,掌握新的电路板设计技术及工艺。这和以电路板为重点的老路没有什么两样。

      然而,当你退后一步,用更加宏观的视角来审视这些变革的时候,就会觉得更为现实了。这种观点就是考虑整个产品的设计,而并非仅仅延续电路板设计的传统思维,不再是通过局限在 PCB 上的观点来审视整个电子产品的发展。

      比如,实现更小型产品的变革主要是由半导体技术的发展推动的,而 PCB 技术和工艺只是进行了相应的适应性发展。采用高密度封装的大规模器件会继续在提供更多功能的同时,减少对芯片支持的要求,进而减少器件数以及板级连接的数量。从这种意义上讲,PCB 设计将日益简化。

      如FPGA可编程器件带来的革命引入了“软”硬件设计以及可编程 SoC 方法,将这场变革推向了新的高度。这种变革可降低非重复性工程 (NRE) 成本,并提高设计的灵活性,由于将大量物理硬件转移到了可编程逻辑的“软”领域中,因而还可进一步降低电路板的复杂性。

      可编程器件的推广,以及对软件定义设计 IP 的的重视度不断提高,全面转向软设计的状况已经日益凸显。其结果是硬件将不再担任产品设计中的主导因素。板级设计正日益简化,并更加模块化,同时物理配置、连接性以及构造也可由其它设计因素来主导。

      其它因素的一个影响实例是 FPGA 的连接性。FPGA 的一个独特之处是器件引脚配置本身就具有可编程性。从传统意义上讲,这正是让电路板布线工程师烦恼之处。他们不仅要扇出数以百计的高密度封装器件的引脚,而且还要处理在独立 FPGA 设计领域中确定(和改变)的数以百计的引脚分配。

      从单纯的 PCB 设计角度来看,这可提高设计复杂性。不过从更加全面的视角来看,当 PCB 与 FPGA 设计协同工作时,可变器件引脚也可成为一种优势。更具体地说,PCB 设计人员可以重新布置 FPGA 引脚配置,简化布线,而且这些变更可直接反映到 FPGA 设计领域,布局布线工具可自动重构 FPGA,以便与之匹配。

      电路板的设计再度得到简化,在这种情况下又牵扯到另一个领域。在完全连接的 PCB-FPGA 设计环境中,这个过程是可以变化的,在该环境下甚至可通过移动 FPGA 可编程结构中有问题的布线路径,将这项工作推向新高。FPGA 布置及布线工具可解决电路板布线的各种技术难题,但只有 在PCB-FPGA 开发工作处于同一设计环境中,并使用统一共享设计数据模型的时候才可实现。

      虽然这些概念已极具吸引力,可编程逻辑所提供的革命性机遇还将随着技术专利的到期而进一步拓展。请设想一下当处理器等硬件器件在其结构中整合了一定程度的可编程逻辑的设计可能性。

      这样一来,现在就可通过编程来决定如何将处理器与设计的其它部分进行连接与接口连接。通过对该器件进行编程,可以根据您的具体应用需要,纳入支持器件与外设,并与传统 FPGA 一样,可针对电路板布线对引脚配置进行优化,从而可减少电路板上的部件数,简化互连路径。

      不用花太多的功夫,就可将这个概念带入一个应用环节,在该环节上,可对设计中的每个器件进行配置,使其与其它器件实现接口连接。这样就只需要简单、直接的电气互连,以及器件高效地接插就可以了 —— 或许甚至能更直接。

      当从逻辑上走到这个极端时,电路板设计就可复到实施对电子器件与机械部件的物理支持。电路板上的电气路径数量将寥寥可数,其属性与外形将完全由机械考虑因素来决定。未来“电路”板可能会在 MCAD 空间中轻松地进行设计。

      未来其他方面的发展也必将促使具有大量连接的 PCB 的传统观点的消亡。诸如 LCD 屏、嵌入到产品外壳上的按钮、可配置导电塑料,乃至负责所有布线工作的专用可编程器件等电子组件,很可能会降低“纯”电路板设计的重要性。[page]

      敢于接受变革

      您可以看到这一切是在向哪个方向发展。未来产品的电路板将以各种陌生的形式出现,可能会消除大量的连接,但其开发肯定会从根本上受到其他领域的影响,甚至被其他领域主导。

      向可编程逻辑的转变简化了电路板设计,使得电路板的外形交由产品的机械设计决定,并将电气配置交由软件开发定义。物理电子硬件日益简化,不再决定产品设计的独特与差异化因素。相反,应用软件以及运行应用软件的软硬件将定义当前以及未来设计(独特 IP)的核心部分。

      总的来说,随着设计专业的相互渗透与融合,高度专业化的孤立电子产品设计人员正迅速采用极其简便的通用设计方法。注意这里的重点是“孤立”。专业人员的技能是高价值的,但再也不能作为电子开发中的孤岛而存在了。电子设计不再沿着这条路发展。

      那么 PCB 设计本身会不复存在吗?当然不会。但是,随着可编程部件的广泛应用以及外部影响继续主导电路板设计,它将发生根本性的变革。将这个工作当作独立的工艺来对待并觉得这个领域应该自成一派的专业从事 PCB 设计的设计人员的未来就不敢保证了。

      随着设计领域的传统界限日渐模糊以及产品开发性质的变化,应该将板级设计视为一体化的整体过程的组成部分,而不应自成一体。各个专业之间高效、透明的设计协作目前来说非常重要,但随着电子设计由零散逐步走向一体化,很快就会变得不可或缺。这就意味着工程师需要技能,并能够摸索和影响设计过程中的陌生环节,从一开始就要考虑最终用户体验应该是什么样子的。

[1] [2]

关键字:伴随  随着  pcb  发展

编辑:金继舒 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/manufacture/2009/1222/article_2096.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:日韩制造业第二波迁徙 加速布局中国市场
下一篇:市场分析:PCB产业重入增长轨道

论坛活动 E手掌握
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
伴随
随着
pcb
发展

小广播

独家专题更多

迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 市场动态 半导体生产 材料技术 封装测试 工艺设备 光伏产业 平板显示 电子设计 电子制造 视频教程

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved