Design pela primeira vez?

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A OP quer apresentar um design de placa-mãe para PC, o que é, er, engraçado, mas levanta a questão: como as placas-mãe são projetadas? Breadboarding, com melhorias incrementais, está fora, você precisa construir uma PCB desde o início. Como eles são avaliados e depurados? Eu acho que você não pode simplesmente mexer com isso, nada funcionaria mais. Isso é realmente da primeira vez, certo?

pcb design Federico Russo
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Não sei, mas acho que depende muito de emulações de circuitos analógicos e de RF.
jippie
@ippie: sem dúvida. Mas tenho que vê-lo como: simular, projetar, fabricar? A maioria dos designs comerciais que conheço passam por algumas iterações de design antes de estarem prontos para a fabricação.
Federico Russo
A aderência do cobre ao circuito fornecido é obviamente coberta pelas verificações das regras de projeto. A "correção" se refere amplamente a questões de tempo. Os modernos conjuntos de PCBs possuem emulação extensa de parâmetros físicos e a capacidade integral de direcionar para equilibrar ou otimizar, por exemplo, tempos diferenciais ou impedância do circuito incluídos, para que os aspectos de teste e layout sejam integrados. Conheço alguém que faz desenvolvimento de placas-mãe. Dependendo das respostas recebidas, eu poderia passar a pergunta.
Russell McMahon
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As placas-mãe para PC são um caso especial. Como eles são produzidos em volume e em configurações bastante fixas, há um grande esforço dos fabricantes de CPU e chipset para garantir que o roteamento seja o mais direto possível (para exigir o mínimo possível de camadas de PCB). Embora um PC seja muito complexo, o objetivo final é conhecido por todos em cada etapa do processo. PCBs que atendem a uma nova finalidade são muito mais complexos para projetar e verificar.
21712 Ben Jackson

Respostas:

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Um tempo atrás, eu contratei um EE direto da faculdade. Ele me perguntou algo como: "como você prova seus projetos? Você os embala? Envolve? Como?"

Minha resposta foi: "Bem, construímos um PCB e, se funcionar, entramos em produção e enviamos!"

Muitos circuitos simples não podem ser prototipados sem a criação de uma PCB personalizada. Qualquer coisa de alta velocidade, baixo ruído, altas correntes de comutação, etc., é difícil ou impossível de se fazer de outra maneira. Às vezes, apenas a logística atrapalha. Você não pode, sem um PCB personalizado ou algum adaptador / soquete louco, protótipo com um BGA de mais de 1000 bolas. Mesmo se você pudesse, você não iria querer. As chances de fazer mais de 1000 conexões sem erro são muito baixas. Fazer isso duas vezes é quase impossível.

Fabricar PCBs personalizados para protótipos parece caro, mas não é. Não se compara a pagar alguém para fazer e depurar vários protótipos usando tábuas de pão ou enrolamento de arame e, mesmo assim, acabando com algo que é de confiabilidade questionável.

Portanto, os EE profissionais geralmente vão direto ao design de uma PCB e, em seguida, fazem todo o possível para garantir que a PCB funcione pela primeira vez. Quase nunca funciona da primeira vez, mas quanto mais próximo estiver do trabalho, melhor. Em seguida, o quadro é modificado (também conhecido como re-girado) e construído novamente. Com alguma sorte, um PCB passa por 2 ou 3 fendas antes de entrar em produção comercial.

Recentemente, fiz um PCB personalizado que usava um Intel Atom PCB e todas as coisas comuns do tipo PC. Minha abordagem não foi diferente com este PCB. Eu o projetei, tentei muito fazê-lo funcionar pela primeira vez e o construí. O PCB Rev 1 funcionou principalmente, mas tem alguns problemas menores. A placa Rev 2 funcionou perfeitamente.


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Como você encontra a causa de uma placa que não funciona? Em projetos de alta densidade, provavelmente metade dos sinais não é acessível (BGAs, camadas internas ...). Como você mede coisas como SSN ?
Federico Russo
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@FedericoRusso Depurar uma placa como esta é muito difícil, o que é mais uma razão para se esforçar muito para acertar na primeira vez. Enquanto você não estiver usando vias cegas / enterradas, todos os sinais serão alcançáveis. Mesmo assim, você deve planejar com antecedência a depuração e, possivelmente, alterar o circuito de acordo. Para o SSN, preste muita atenção à dissociação de limites e roteamento power / gnd - depois espere que você não tenha problemas. O SSN normalmente é apenas um problema em barramentos de dados / endereços amplos, portanto você gera um padrão de teste do pior caso e analisa o sinal com um escopo rápido.