逾越“高墻” PCB設(shè)計(jì)工程師不再“煩惱”
對(duì)于目前印刷電路板(PCB)市場(chǎng)來(lái)說(shuō),雖然“傻子都能賺錢”的時(shí)代已經(jīng)一去不復(fù)返了,但是,由于智能終端和汽車電子的強(qiáng)勢(shì)驅(qū)動(dòng)以及物聯(lián)網(wǎng)和可穿戴設(shè)備的快速興起,PCB市場(chǎng)在經(jīng)濟(jì)大環(huán)境下依舊保持了平穩(wěn)的增長(zhǎng);而對(duì)于目前PCB企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與生存而言,誰(shuí)能把握好客戶、產(chǎn)品、技術(shù)、產(chǎn)能、成本這五大要素,誰(shuí)就能屹立市場(chǎng)而不倒。所以,無(wú)論是從市場(chǎng)需求考慮還是從企業(yè)發(fā)展出發(fā),PCB系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師如何能夠低成本且快速高效地完成設(shè)計(jì)并及時(shí)交貨顯得尤為重要。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201807/384135.htm但是,由于半導(dǎo)體技術(shù)日臻成熟,封裝技術(shù)也緊隨芯片發(fā)展不斷突破,單一芯片、單一封裝設(shè)備不再是主流,系統(tǒng)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的“Over the Wall:芯片-封裝-電路板”方法會(huì)增加總體設(shè)備成本,已不能適應(yīng)現(xiàn)時(shí)的需求。因此工程師們需要處理多個(gè)芯片和復(fù)雜的三維封裝選項(xiàng),并且同時(shí)還要針對(duì)多個(gè)電路板(平臺(tái))進(jìn)行所有這些工作。這就要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師要整合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí),同時(shí)兼顧IC設(shè)計(jì)、封裝與PCB系統(tǒng)層級(jí)的設(shè)計(jì)。
明導(dǎo)國(guó)際(Mentor Graphics)系統(tǒng)設(shè)計(jì)部業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理David Wiens表示,這對(duì)PCB系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師而言比較困難。雖然IC設(shè)計(jì)、封裝與PCB系統(tǒng)設(shè)計(jì)都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范可依循并且推出了設(shè)計(jì)工具,然而這樣的設(shè)計(jì)工具由于只針對(duì)IC設(shè)計(jì)進(jìn)行,因此PCB系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)時(shí),仍須針對(duì)IC、封裝與PCB系統(tǒng)的接腳路徑進(jìn)行規(guī)劃。而IC設(shè)計(jì)與封裝領(lǐng)域?qū)CB系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)猶如一堵難以逾越的高墻,要讓每個(gè)階段的接腳路徑設(shè)計(jì)都順利完成,將曠日費(fèi)時(shí),產(chǎn)品上市時(shí)間將因而拉長(zhǎng)。
鑒于此,明導(dǎo)國(guó)際推出了最新Xpedition Package Integrator流程。根據(jù)David Wiens的介紹,這是業(yè)內(nèi)用于IC設(shè)計(jì)制造、封裝和印刷電路板 (PCB) 協(xié)同設(shè)計(jì)與優(yōu)化的最廣泛的解決方案。該解決方案采用一種獨(dú)特的虛擬芯片模型概念,可確保IC、封裝和PCB 相互優(yōu)化,以通過(guò)高效減少層數(shù)、優(yōu)化互連路徑,以及精簡(jiǎn)/自動(dòng)化對(duì)設(shè)計(jì)流程的控制,降低封裝基板和 PCB 成本。
圖1 Xpedition Package Integrator流程
David Wiens還特別強(qiáng)調(diào),Xpedition Package Integrator產(chǎn)品還提供了業(yè)界第一個(gè)用于球柵陣列 (BGA) 球映射規(guī)劃和優(yōu)化的正式流程。該流程根據(jù)用戶規(guī)則定義、基于“智能管腳”的概念。此外,還采用一個(gè)突破性的多模式連接管理系統(tǒng)(結(jié)合了硬件描述語(yǔ)言(HDL)、電子表格和原理圖),可提供跨域管腳映射和系統(tǒng)級(jí)跨域邏輯驗(yàn)證。
“Mentor Graphics充分認(rèn)識(shí)到了電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造不斷增加的復(fù)雜性,特別是對(duì)芯片、封裝和電路板協(xié)同設(shè)計(jì)而言,”Mentor Graphics SDD(System Design Division)部門方案架構(gòu)師John Park說(shuō)。“我們的最新 Xpedition Package Integrator 流程能夠在節(jié)省時(shí)間和成本的同時(shí),提高先進(jìn)系統(tǒng)的整體質(zhì)量和性能,從而讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)師能夠達(dá)到最佳的生產(chǎn)率。”
除了大企業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師面臨巨大的挑戰(zhàn),中小企業(yè)的PCB設(shè)計(jì)工程師還遭遇了其他“煩惱”。無(wú)論P(yáng)CB、IC或是其他電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)軟件工具通常價(jià)格都相當(dāng)高昂,內(nèi)建最齊全、先進(jìn)的功能,而這些一般都是大型企業(yè)的工程師才能享受的“福利”;一般在中小型企業(yè)內(nèi)工作或者隸屬于大型企業(yè)內(nèi)的個(gè)別團(tuán)隊(duì)(如建筑原型、驗(yàn)證參考設(shè)計(jì)和執(zhí)行制造研究)的獨(dú)立工程師通常只能使用價(jià)格較低的中低端產(chǎn)品。他們負(fù)責(zé)執(zhí)行PCB電子產(chǎn)品的全流程設(shè)計(jì)、分析和制造數(shù)據(jù)交付任務(wù)。過(guò)去進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計(jì)的工程師唯一的選擇是接受企業(yè)解決方案,而其中很多人由于預(yù)算的限制和大量基礎(chǔ)設(shè)施要求無(wú)法執(zhí)行這些解決方案。
隨著高效設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的需求的增加,這一任務(wù)往往落在負(fù)責(zé)執(zhí)行整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的獨(dú)立工程師的身上。設(shè)計(jì)過(guò)程常常不止包含原理圖輸入和電路板布局,可能需要對(duì)信號(hào)完整性、熱模擬、量產(chǎn)可行性設(shè)計(jì)以及配電網(wǎng)絡(luò)完整性等因素進(jìn)行分析。另外,最終產(chǎn)品的復(fù)雜性取決于企業(yè),有可能比較簡(jiǎn)單,也有可能非常復(fù)雜。
對(duì)于這一需求,明導(dǎo)國(guó)際還推出了三款全新PADS系列產(chǎn)品。David Wiens表示,全新的PADS系列可以滿足電子工程師日益提高的設(shè)計(jì)需要,是在以前積累的強(qiáng)大的PADS技術(shù)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上延伸而來(lái)的,在某些情況下還利用了領(lǐng)先市場(chǎng)的Xpedition套件中的某些技術(shù)?,F(xiàn)在,獨(dú)立工程師能夠以超值的價(jià)格購(gòu)買到這些產(chǎn)品,運(yùn)用Mentor Graphics產(chǎn)品特有的能力提升設(shè)計(jì)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、減少成本、縮短設(shè)計(jì)周期。
據(jù)David Wiens介紹,這些新產(chǎn)品分為標(biāo)準(zhǔn)型、標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)型和專業(yè)型:(1)PADS Standard-原理圖和電路板設(shè)計(jì),帶有中心庫(kù)、封裝創(chuàng)建向?qū)Ш蜌w檔管理功能。(2)PADS Standard Plus-除了PADS Standard功能以外,還有先進(jìn)的電路約束管理器、高速電路設(shè)計(jì)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更改、PCB中心庫(kù)的創(chuàng)建和管理、支持HyperLynx的信號(hào)/熱/模擬仿真等。(3)PADS Professional-除了PADS Standard Plus功能以外,還包括Xpedition所使用的相關(guān)技術(shù),如人工智能草圖布線器、2D/3D實(shí)時(shí)同步設(shè)計(jì)、按功能模塊布局、器件和網(wǎng)路瀏覽器、生產(chǎn)準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)審查/比較。
明導(dǎo)國(guó)際在PCB設(shè)計(jì)軟件市場(chǎng)占有41%的市場(chǎng)份額,無(wú)論是順應(yīng)“系統(tǒng)理念”推出的Xpedition Package Integrator流程,還是為滿足獨(dú)立工程師對(duì)高效設(shè)計(jì)能力需求而推出的全新PADS系列產(chǎn)品,都為設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展和PCB設(shè)計(jì)工程師帶來(lái)了福音。
評(píng)論