PCB 设计优化文章.pdf

2020-09-07 846.51KB

使用响应面方法优化印制电路板布局热设计。

为了满足日益增加的PCB 设计要求,不少设计工程师感到压力颇重。每一类新的设计都伴随着性能和可靠性方面的失效风险。设计过程中最大的问题是如何在散热方案和信号完整性中进行取舍。连接元件的高速时钟速度需要紧密的靠近,以便确保不出现信号衰减。但是这类元件还是无法避免的有很多耗散热,因此它们之间应尽可能的远离,从而有助于降低它们的温度。

本文描述了如何应用热仿真对 PCB 板散热性能进行优化设计。这一PCB 板是通过楔形装置紧锁在机箱内,并且对机箱外部的散热器翅片进行强迫风冷。在一些恶劣的环境条件下,根据局部环境空气温度并且以导热为主要散热方式,如何实现正常的元件结温成了一大难题。



节选段落一:
使用响应面方法优化印制电路板布局热设计
介绍
为了满足日益增加的 PCB 设计要求,不少设计工程师感到压力颇重。每一类新的设计都伴随着性能和可靠性方面的失效风
险。设计过程中最大的问题是如何在散热方案和信号完整性中进行取舍。连接元件的高速时钟速度需要紧密的靠近,以便
确保不出现信号衰减。但是这类元件还是无法避免的有很多耗散热,因此它们之间应尽可能的远离,从而有助于降低它们
的温度。
本文描述了如何应用热仿真对 PCB 板散热性能进行优化设计。这一 PCB 板是通过楔形装置紧锁在机箱内,并且对机箱外
部的散热器翅片进行强迫风冷。


节选段落二:
外部受到强迫风冷的机箱可以使 PCB 楔形紧锁装置处获得 35 ºC 的温度。局部空气温度为
75 ºC。尽管所有的元件都有热耗散,但是微处理器和内存是整个 PCB 板上热耗散的主要组成部分。
图 1 初始平面布置和重要元件及楔形紧锁装置
设计目标和限制
有很多种方法可以进行布局的热设计,但是它们都遵从一个原则,那就是如何迅速、方便的将芯片内的热量传递至室外环
境中。在这一例子中,我们使用 Flomerics 的 Flotherm 软件通过仿真计算对两种有助于排除热量的改进方法进行数值模
拟。
首先,以不同相互间距离将内存和微处理器远离,这里我们保持内存位置不变。


节选段落三:
热过孔有助于热量进入
到 PCB 板的内部金属层,特别是那些几乎布满整个 PCB 板的电源层和地层,在这些层上热量可以迅速的传递到边缘的楔
形紧锁装置。如果没有这些热过孔的存在,那么在微处理器和楔形紧锁装置中存在很大的热阻,这主要是因为 PCB 板顶部
的信号层热阻很大。
图 2 内存和微处理器远离以及热过孔阵列
这一类最新设计的 PCB 板采用 GHz 的信号频率和百亿分之一秒信号上升时间来进行工作。由于这类上升时间与波长具有
相同的状态,所以关键信号的衰减可能大为增加。因此内存和微处理器之间的距离又应尽可能的短,在这一例子中不应超
过 11mm。

PCB 设计优化文章.pdf的相关案例教程

一种利用PCB跟踪环形振荡器检测假冒PCB的新方法

在现代半导体供应链中,存在着诸如集成电路(IC)和印刷电路板(PCB)等假冒产品,严重危害了电子系统的安全性和可靠性,也造成了供应商利润和声誉的损失。现有的大多数研究论文都是单独防止或检测假冒IC和PCB基板,而不进行PCB整体测试,通常需要外部设备的协助。 在本文中,提出了一种新的基于环形振荡器的PCB认证(ROPA)方法来检测供应链中的假冒PCB,该方法利用基于PCB跟踪的环形振荡器(PTRO

PCB Layout 跳坑指南:PCB走线角度选择不该90°?

现在但凡打开SoC原厂的PCB Layout Guide,都会提及到高速信号的走线的拐角角度问题,都会说高速信号不要以直角走线,要以45度角走线,并且会说走圆弧会比45度拐角更好。事实是不是这样?PCB走线角度该怎样设置,是走45度好还是走圆弧好?90度直角走线到底行不行?这是我经常看见广大 PCB Layout 拉线菌热议的话题。 大家开始纠结于pcb走线的拐角角度,也就是近十几二十年的事情。上

干货 | PCB Layout 跳坑指南:PCB走线角度选择不该90°?

现在但凡打开SoC原厂的PCB Layout Guide,都会提及到高速信号的走线的拐角角度问题,都会说高速信号不要以直角走线,要以45度角走线,并且会说走圆弧会比45度拐角更好。事实是不是这样?PCB走线角度该怎样设置,是走45度好还是走圆弧好?90度直角走线到底行不行?这是我经常看见广大 PCB Layout 拉线菌热议的话题。 大家开始纠结于pcb走线的拐角角度,也就是近十几二十年的事情。上
硕士/热管理经理
影响力
粉丝
内容
获赞
收藏
    项目客服
    培训客服