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PCIe布局和布线指南 PCIe布局和布线指南 1 min Guide Books PCB 设计工程师 PCB 设计工程师 PCB 设计工程师 小时候,拆开计算机,看着布满各种卡槽、芯片和其他电子器件的复杂主板,我总是有一个疑问,谁能把PCB布局搞清楚?随着我对计算机结构以及外围设备PCB设计的了解越来越多,我开始领会到PCB设计人员在致力于构建出色电子设备方面所做出的贡献。 现代GPU、USB、音频和网卡均可在同一互连标准的背面运行:PCI Express。如果您不熟悉PCIe设备的高速PCB设计,除非从PCI-SIG(外围元件互连特别兴趣小组)购买标准文档,否则有关该主题的信息会有点零散。幸运的是,基本规范可以拆解为可执行的设计规则,您可以使用合适的PCB设计软件,轻松地为下一 PCIe设备进行布局和布线。 与任何高速设计一样,盲目遵循布线规范的标准并不能保证您的设计能够如期工作。任何原型设计都应经过全面测试,以确保设计中不会潜伏信号完整性问题。即使您已经根据阻抗、迹线长度等方面的正确布线规范设计所有内容,设计也仍有可能因布局选择不当而惨遭失败。每一代的PCIe规范还包括测试要求,这些要求发布在 PCI-SIG网站上。我们不会在此进行测试,但请继续阅读简短摘要,了解标准中的内容以及如何设计出最符合新一代PCIe的PCIe卡。 布线规格 目前,负责监督PCIe规范的行业工作组PCI-SIG发布了五代PCIe。 PCIe Gen 5已于今年发布,预计PCIe Gen 6器件将在2022年推出。确切的布线规格取决于您将为特定元件使用哪一代PCIe。在设计方面,您需要将元件和主机控制器配对,以支持元件所需的数据速率。PCIe向前和向后兼容,因此最小数据带宽被限制在控制器和外围元件的最小值。 拓扑和数据速率 所有PCIe链路均由多个通槽(差分对组)组成,这些通道作为一组串行接口提供高吞吐量。请注意,虽然PCIe通槽是串行的,但这些通槽组合在一起似乎形成并行总线,但事实并非如此。双向通信是通过Rx和Tx通槽组进行的。PCIe通槽作为差分对进行点对点布线,因此应制定关于长度匹配和偏斜的标准规则。PCIe标准定义了最多16个可用通槽,这些通道还定义了标准化PCIe卡插槽的大小。不同的主机控制器将有不同数量的可用通槽,然后可以定义它们能够支持多少外围设备。PCIe器件使用具有不同线路代码的嵌入式时钟(Gen 1和Gen 2中为8b/10b,Gen 3及更高版本中为128b/130b),因此我们无需担心像DDR中那样布线额外的时钟通道。最后,每一代的数据吞吐量都是上一代的两倍, 在PCI Gen 阅读文章

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柔性电路 Coverlay 设计:兼顾层压工艺 柔性电路覆盖膜:设计时需考虑层压工艺 1 min Blog PCB 设计工程师 PCB 设计工程师 PCB 设计工程师 柔性覆盖膜(coverlay)通常由一层聚酰亚胺和一层胶黏剂组成,它并不像刚性印制电路板上的阻焊层那样遵循相同的“规则”。在进行柔性电路设计时,这一点非常重要,必须牢记。 对于刚接触柔性电路设计的人来说,这种情况很常见:版图看起来非常不错,焊盘在开窗中居中,间隙也符合设计规则规范。然后首件回来了。 在放大观察下,可以看到有几个焊盘边缘出现了轻微的胶黏剂爬移。问题并不算特别严重,但已经足以让组装人员注意到,靠近弯折区域的一个细间距器件出现了润湿不一致的现象。设计没变,叠层也没变。差别是什么?就是带胶黏剂的coverlay与阻焊层的行为方式完全不同。 在 CAD 中,coverlay 看起来会让人觉得它和阻焊层差不多。它同样是一个带有定义开口的保护层。但在制造过程中,coverlay 是一层带胶黏剂的层压聚酰亚胺薄膜,需要经过放置、对位、压合、加热和固化。在这个过程中它会移动,而胶黏剂在受热时会流动。理解这种机械行为并在柔性电路设计中为其留出余量,非常关键。 关键要点 Coverlay 在本质上与阻焊层的行为不同。尽管在 CAD 中,coverlay 看起来与阻焊层相似,但它实际上是带胶黏剂的层压聚酰亚胺薄膜,会在受热和受压过程中发生位移和流动。设计人员必须在早期就考虑这种机械行为。 胶黏剂流动和对位精度会直接影响焊盘可靠性。在层压过程中,胶黏剂会流动并重新分布,这可能减少焊盘暴露面积,特别是在细间距区域。合理的开口尺寸、圆角开窗以及符合实际的公差设置都至关重要。 几何设计的选择会影响柔性电路的长期耐用性。尖角、狭缝以及位置不当的拼接缝都可能形成应力集中点,从而导致开裂或疲劳。开口设计应尽量平滑,并避免将关键特征放在弯折区。 柔性和刚挠结合设计需要系统级思维。材料位移、热循环和胶黏剂行为会在多次层压步骤中叠加。设计人员必须将电路板视为一个集成的机械系统,而不是分离的刚性区和柔性区。 屏幕上看起来相似,但制造工艺却大不相同 在刚性板上,阻焊层通常是可光成像的,这意味着它是在板上完成涂覆、曝光、显影和固化的。固化之后,其横向位移非常小,而光成像工艺能够保持较紧的公差。 虽然 阅读文章