重新审视PCB概念 扩展DFM市场

2008-01-18 10:31:20来源: 电子工程专辑

  目前EDA产业的发展方向是可让设计人员进行整套系统的设计,而不是仅止于设计具有不同实体特性的系统组件;这种趋势从Apache公司收购Optimal公司之举即可看出端倪。同时,经由该领域的一连串合并与收购,针对印刷电路板(PCB)应用的EDA市场在过去几年中已渐趋成熟。

  印刷电路板(PCB)设计是EDA产业的先驱公司所开发出的第一款应用。原理图设计的撷取则是与专有工作站搭售的首款应用,接着就是Calma和Computervision公司针对IC布局应用所开发的蓝图设计工具。其后是PCB布局工具,另一个主要进步便是使得电路原理图和布局应用开始共享设计数据库。

  制造工艺的进步使得PCB尺寸不断缩小,对运行速度和功耗的要求也逐步提高,这使得PCB和封装之间的互连变得更加重要。针对信号完整性和EMI应用的分析工具也接踵而至。信号完整性问题主要包括传输线效应,如时延反射、信号的过冲与下冲以及信号之间的串扰等,其中信号串扰最为复杂,涉及因素多、计算复杂而难以控制。所以当今的电子产品设计迫切需要区别于传统设计环境、流程和方法的全新思路、全新方法和技术。

  目前EDA供应商已经开发出一整套高速PCB和电路板级系统的设计分析工具和方法学,这些技术涵盖高速电路设计分析的各个方面:信号完整性分析、EMI/EMC设计、静态时序分析、地弹反射分析、功率分析以及高速布线器。

  在开发一款PCB时,开发人员通常必须经历设计、验证与布局,以及产生数据等多个步骤。每个步骤都包含了不同的工具和原则,但开发人员还必须尽可能地扩展系统验证的范围,以便使信号完整性、高速设计、电源要求与分配、射频(RF)等关键问题也纳入考虑范畴。此外,随着电子系统变得越来越复杂与分化,PCB之间的I/O端口,以及用以进行高速串行的导线也变得越来越重要。

  目前的应用对于功耗非常敏感,一方面因为所有的应用都对于所运行的热环境很敏感,另一方面则是由于便携式应用必须尽可能地节省功率。因此,I/O功能在此架构中尤为重要,这是由于它们通常需要的功耗是所有IC器件中最高的,并且由于其连接的芯片环境是可由IC设计人员来控制的,而在连接芯片与系统外部时则通常是固定的。

  这一事实越来越显示出其可操作性不足,同时一些EDA供应商也已经开始提供新的设计工具,使其可以像一个完整系统那样同时进行芯片和封装设计。因此在规划IC功耗预算和进行IC布局与布线时,也可以同时将封装特性纳入考虑。

  封装的电学和机械特性是PCB设计的一个重要组成部份,以往在设计自动化会议(DAC)上,让人引以为憾的工具和论文短缺情况将很快成为过去。甚至在上一次的DAC期间,那些致力于填补此市场空白的新兴公司及其生存能力也已多次被提到,从各方面迹象来看,我发现DFM正在成为重新引入这些概念的重要领域。

关键字:布局  信号  设计  时延  反射  静态

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/eda/200801/article_17662.html
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