Merancang pertama kali dengan benar?

lihat pertanyaan ini .

OP ingin membuat desain motherboard PC, yang, eh, lucu, tetapi menimbulkan pertanyaan: bagaimana motherboard dirancang? Breadboarding, dengan peningkatan bertahap, sudah tersedia, Anda harus membangun PCB dari awal. Bagaimana ini dievaluasi dan di debug? Saya kira Anda tidak bisa begitu saja merusaknya, tidak ada yang akan berhasil lagi. Apakah ini benar-benar pertama kali benar?

pcb design

— Federico Russo
sumber

Saya tidak tahu, tapi saya pikir ini sangat bergantung pada emulasi sirkuit analog dan RF.

— jippie

@ Jippie: tanpa keraguan. Tetapi apakah saya harus melihatnya sebagai: simulasi, desain, pembuatan? Sebagian besar desain komersial yang saya ketahui telah melewati beberapa iterasi desain sebelum siap untuk diproduksi.

— Federico Russo

Kepatuhan tembaga ke sirkuit yang disediakan tentu saja dicakup oleh pemeriksaan aturan desain. "Benar" sebagian besar berkaitan dengan masalah waktu. Suite PCB modern memiliki emulasi parameter fisik yang luas dan kemampuan integral untuk merutekan atau mengoptimalkan mis. Timing diferensial atau impedansi sirkuit disertakan sehingga aspek pengujian dan tata letak terintegrasi. Saya kenal seseorang yang melakukan pengembangan motherboard. Tergantung pada jawaban yang diterima, saya bisa meneruskan pertanyaan itu.

— Russell McMahon

Motherboard PC agak dari kasus khusus. Karena mereka diproduksi dalam volume dan dalam konfigurasi yang agak tetap ada upaya besar oleh produsen CPU dan chipset untuk memastikan bahwa perutean selurus mungkin (untuk membutuhkan lapisan PCB sesedikit mungkin). Sementara PC sangat kompleks, tujuan akhirnya diketahui semua orang di setiap langkah di sepanjang jalan. PCB yang melayani beberapa tujuan baru jauh lebih kompleks untuk dirancang dan diverifikasi.

— Ben Jackson

Beberapa waktu yang lalu saya menyewa EE langsung dari perguruan tinggi. Dia bertanya kepada saya sesuatu seperti, "bagaimana Anda membuktikan desain Anda? Apakah Anda memotong papan mereka? Membungkus kawat? Bagaimana?"

Jawaban saya adalah, "Ya, kami membangun PCB dan jika berhasil kami akan produksi dan kirimkan!"

Banyak sirkuit sederhana tidak dapat di-prototipe tanpa membuat PCB khusus. Apa pun kecepatan tinggi, kebisingan rendah, arus switching tinggi, dll. Sulit atau tidak mungkin dilakukan dengan cara lain. Terkadang logistik saja menghalangi. Anda tidak bisa, tanpa PCB khusus atau adaptor / soket gila, prototipe dengan 1000+ bola BGA. Bahkan jika Anda bisa, Anda tidak akan mau. Peluang membuat 1000+ koneksi tanpa kesalahan sangat rendah. Melakukannya dua kali hampir mustahil.

Membuat custom PCB untuk prototipe sepertinya mahal, tetapi sebenarnya tidak. Tidak dibandingkan dengan membayar seseorang untuk membuat dan men-debug beberapa prototipe menggunakan papan tempat memotong roti atau kawat dan bahkan kemudian berakhir dengan sesuatu yang keandalannya dipertanyakan.

Jadi EE profesional biasanya langsung merancang PCB dan kemudian melakukan segala yang mereka bisa untuk memastikan bahwa PCB berfungsi pertama kali. Ini hampir tidak pernah berhasil pertama kali, tetapi semakin dekat untuk bekerja semakin baik itu. Kemudian papan dimodifikasi (alias berputar kembali) dan dibangun kembali. Dengan sedikit keberuntungan sebuah PCB melewati 2 atau 3 respins sebelum masuk ke produksi komersial.

Baru-baru ini saya melakukan PCB kustom yang menggunakan Intel Atom PCB dan semua jenis PC biasa. Pendekatan saya tidak berbeda dengan PCB ini. Saya mendesainnya, berusaha sangat keras untuk membuatnya bekerja pertama kali, dan membangunnya. Rev 1 PCB sebagian besar bekerja, tetapi memiliki beberapa masalah kecil. Papan Rev 2 bekerja dengan sempurna.

Bagaimana Anda menemukan penyebab papan tidak berfungsi? Pada desain dengan kepadatan tinggi mungkin setengah dari sinyal tidak dapat dijangkau (BGA, lapisan dalam ...). Bagaimana Anda mengukur hal-hal seperti SSN ?

— Federico Russo

@FedericoRusso Men-debug papan seperti ini sangat sulit, yang merupakan alasan utama untuk berusaha sangat keras untuk memperbaikinya pertama kali. Selama Anda tidak menggunakan vias buta / terkubur maka semua sinyal dapat dijangkau. Meski begitu, Anda harus merencanakan ke depan dengan debugging dalam pikiran dan mungkin mengubah sirkuit yang sesuai. Untuk SSN, perhatikan tutup decoupling dan power / gnd routing dengan sangat dekat - maka harap Anda tidak memiliki masalah. SSN biasanya hanya masalah pada addr / bus data lebar, sehingga Anda menghasilkan pola uji kasus terburuk dan melihat sinyal dengan cakupan cepat.