Möchten Sie, dass mein PCB-Design beim ersten Mal richtig funktioniert?

Gerade ein Design einer 8-Lagen-Leiterplatte fertiggestellt, beträgt die höchste Frequenz 125 MHz.

Ich möchte, dass dieses Design beim ersten Mal richtig funktioniert. Wie soll ich das Design überarbeiten und worauf muss ich achten?

So etwas wie eine Checkliste wird sehr geschätzt :)

Edit # 1: 6 Mar 2012: Board erhalten und getestet

Ich habe die Platine erhalten und den Test beendet. Es funktioniert sehr gut, ja, es hat beim ersten Mal "elektrisch" richtig funktioniert: D .. Aber es wurden 2 mechanische Probleme gefunden, die in Rev 2.0 gelöst werden. Vielen Dank an alle :)

Nein, Ihr vorgeschlagener Bodenaufbau ist keine gute Idee. Die analoge und digitale Erdung sollte fest verbunden sein, aber genau an einer Stelle . Das Aufteilen der Versorgung mit einem kleinen Chipinduktor kann eine gute Idee sein, wobei natürlich auf jeder Seite eine solide Entkopplung und Umgehung zur lokalen Masse erfolgt.

Was eine Checkliste für das Board-Design betrifft, gibt es keine solche außer den rein verfahrenstechnischen Angelegenheiten, denen jeder folgen kann. Es gibt keine Checkliste für ein gutes Design. Hier machen die Fähigkeiten, Kenntnisse und Erfahrungen des Ingenieurs den Unterschied.

Ich stimme Photon und anderen definitiv darin zu, dass Sie eine Designbewertung erhalten sollten. Das machen wir hier routinemäßig. Jeder kann etwas verpassen. Beim Schaltungsdesign geht es zu einem großen Teil darum, über alle Eventualitäten und all die kleinen Dinge nachzudenken, die passieren müssen, damit die Schaltung in der Lage sein muss.

Zum Beispiel habe ich kürzlich ein kleines 2-lagiges 3x3-Zoll-Testboard für einen Kunden erstellt, für den ich bei anderen Projekten gearbeitet habe. Bevor ich das Board verschickte, gab ich den Schaltplan dem Kunden (der Wissenschaftler ist, aber viel über Elektronik weiß) zur Überprüfung. Er bemerkte, wie ich "an alles gedacht" hatte und wies auf einige Dinge hin, die er nicht berücksichtigt hatte. Aber dann bemerkte er auch einen Ort, an dem ich eine Diode hätte einbauen sollen, und er hatte Recht. Selbst auf einem kleinen Brett kann man etwas übersehen. Du brauchst wirklich ein zweites Paar Augen, die es dir ansehen.

Übrigens funktioniert dieses Board jetzt einwandfrei. Bisher wurde ein Problem festgestellt, da dieses Board nicht ganz das tut, was wir alle erwartet hatten. Glücklicherweise wird das Problem durch ein Firmware-Update und ein wenig Nacharbeit gut genug gelöst. Dies ist eine 10-aus-Testeinheit, daher werden wir die vorhandenen Karten nur manuell überarbeiten. Wenn jemals mehr gemacht werden, werde ich eine neue Version des Boards mit ein paar kleinen Änderungen machen.

Der Sinn all dessen ist, dass Sie planen müssen, dass die erste Version des Boards nicht perfekt ist. Manchmal ist es kein Design-Versehen, sondern ein Missverständnis der Anforderungen. Dieses Zeug passiert, also erwarte es. Etwas wird mit der ersten Version falsch sein. Wenn der Ingenieur gute Arbeit geleistet hat, ist es relativ einfach, die Prototypen manuell zu reparieren, und die Korrektur kann in der nächsten Version auf die richtige Weise übernommen werden.

Ein Schaltungskomplex, der eine 8-Lagen-Platine erfordert, wird auch beim zweiten Mal nicht perfekt sein. Etwas muß von der zweiten Version ändern. Meistens ist dies kein Problem beim Schaltungsdesign, sondern eine Änderung der externen Anforderungen. Das Marketing wird auf einer weiteren Funktion bestehen. Die Mechaniker haben endlich einige Prototypen bekommen und festgestellt, dass ein Befestigungsloch bewegt werden muss und dass kein Platz für das Kabel vom Stecker kommt, ohne dass eine teure Form geändert werden muss. Sie müssen also die Platine wechseln und den Stecker bewegen.

Sachen passieren auch bei kompetentem Design rundum. Das kannst du nicht ändern. So wie es gutes und schlechtes Engineering gibt, gibt es auch gutes und schlechtes Projektmanagement. Ein gutes Projektmanagement erkennt das oben Genannte und plant und budgetiert entsprechend. Schlechtes Projektmanagement glaubt, dass es beim ersten oder zweiten Dreh perfekt sein wird, wird dann blind und gerät in Panik, wenn das Unvermeidliche passiert. Das Budget wird aufgebraucht, das obere Management wird verärgert, weil die Dinge hinter dem (unrealistischen) Zeitplan zurückbleiben und die Leute nach kurzfristigen Lösungen suchen, um die Kosten für die langfristige Rentabilität zu decken. Manchmal versteht das obere Management, was vor sich geht, und korrigiert Dinge wie das Abseits oder den direkten Ersatz des unmittelbaren Projektmanagers. Meiner Erfahrung nach wird das obere Management jedoch nur mit dem gesamten Projekt enttäuscht. sa Chaos und wird nie funktionieren, und reduziert ihre Verluste, indem sie das Ganze abbrechen. Manchmal braucht das Unternehmen dieses Projekt wirklich, um erfolgreich zu sein, aber jetzt hält das obere Management es an einer so engen Leine, dass alles weniger effizient wird und länger dauert und der sofort billigere Weg immer gewählt wird. Manchmal kommen sie damit durch, öfter scheitert das Ganze und die kleine Firma geht mit. Ja, ich habe persönlich alle verschiedenen Szenarien gesehen, die ich oben beschrieben habe. öfter scheitert das Ganze und die kleine Firma geht mit. Ja, ich habe persönlich alle verschiedenen Szenarien gesehen, die ich oben beschrieben habe. öfter scheitert das Ganze und die kleine Firma geht mit. Ja, ich habe persönlich alle verschiedenen Szenarien gesehen, die ich oben beschrieben habe.

Die Moral der Geschichte lautet also: Planen Sie von Anfang an richtig. Die Frage, wie sichergestellt werden kann, dass das Board beim ersten Mal richtig ist, verfehlt den Punkt und macht Probleme.

Kurze Antwort: Viel Arbeit. Und etwas wird dich immer noch beißen.

Ich habe dieses Board entworfen (Entschuldigung für den PDF-Link) - Schaltkreise, Schaltpläne, Layout, Code. Es besteht aus 8 Schichten, hat 125-MHz-DDR-RAM-Geräte, ein ziemlich großes FPGA und eine Vielzahl von Kommunikationsschnittstellen.

Dies ist ein Teil der Arbeit:

• simulieren Sie das Entkopplungssystem
• simulieren Sie die Netzteile
• Verwenden Sie die Checklisten der Hersteller
• Konsultieren Sie Kollegen - holen Sie sich ihre Bewertungen in verschiedenen Phasen des Design- und Layoutprozesses. Ich kann auch unsere interne Checkliste "Elektronisches Design von Anfang bis Ende" verwenden (Entschuldigung, das kann ich nicht öffentlich teilen). Das lässt uns vergessen, bestimmte Dinge zu überprüfen, die schwer automatisch zu überprüfen sind (zum Beispiel bei DRCs).
• Überprüfen Sie Ihre Footprint-Designs. Besonders Anschlussbelegung.
• Simulieren Sie die Hochgeschwindigkeitsteile, bevor Sie die Leiterplatte auslegen.
• Verwenden Sie die Simulationsergebnisse als Einschränkungen für den Autorouter
• überprüfte die Simulationen der Karte wie geroutet.

Nach all dieser Vorarbeit arbeiteten die harten Teile der Platine zum ersten Mal (mit Rand: DDR lief zum Beispiel mit 143 MHz). Aber ich habe es trotzdem geschafft, ein Signal von jeder der Kameras an das FPGA am falschen Kamerapin zu bekommen ... zwei Mod-Drähte erforderlich :)

Und obwohl wir so gut gearbeitet haben, haben wir immer noch eine Rev2 gemacht, um einige zusätzliche Funktionen hinzuzufügen!

In Bezug auf Ihr Board speziell (auf dem wir sehr wenig zu tun haben) ...

• Holen Sie sich eine Bewertung von mindestens einer anderen Person.
• Teilen Sie nicht die Grundebene!

Hank Wallace hat eine ziemlich gute allgemeine Checkliste für das Elektronikdesign für das PCB-Design zusammengestellt.

Sie können dem aktuellen Entwurf des PCB-Layout-Wikibooks weitere Tipps hinzufügen , die auch Links zu anderen Checklisten für das Elektronikdesign enthalten.