下载

    看看哪些下载,最适合您的需求

      如何购买

      请联系当地销售网点,提升您的设计环境

                        • Altium Designer

                          专业统一的设计系统,高效轻松的环境和原生态3D PCB编辑器

                        • Altium数据保险库

                          ECAD设计数据、库、工作流程和团队管理的一体化平台

                        • Altium年度客户服务计划

                          Altium产品不断更新,为您提供最新技术

                        • TASKING

                          世界知名的 卓越编译技术,TASKING工具已有超过25年的历史。

                        • 产品扩展

                          衍生工具,系统分析,新设备以及Altium产品设计流程的扩展支持

                        • Altium DXP开发平台

                          创建并设置自定义扩展,为Altium产品集成业务系统

                        • Octopart

                          快速、精准和简单地使用元器件搜索,连接您与元器件数据和供应链的纽带。

                        Altium Designer 16

                        轻松的原生3D PCB设计

                        年度客户服务计划

                        始终使用最新科技保持高效率设计

                        • 论坛

                          Altium用户与发烧友的互动平台

                        • 博客

                          我们的博客展示我们关注的领域,希望同样也能激起您的兴趣

                        • 创意

                          为Altium工具新功能开发提交您的创意并参与投票

                        • Bug 提交

                          通过提交Bug,对重要事项进行投票,帮助提升软件性能

                        • 微博墙

                          您订阅的AltiumLive,邀您一起参与关注

                        • 测试项目

                          参与我们的测试项目,更早获取Altium最新版

                        下载

                        看看哪些下载,最适合您的需求

                        客户成功案例

                        我们的用户正在改变着各行各业,了解详情

                        如何购买

                        请联系当地销售网点,提高您的设计环境

                        • 文档

                          您在TechDocs上,可以找到大量在线的免费文档

                        • 培训与活动

                          查看时间表,注册遍布全球的线上及线下的培训和活动

                        • 设计内容

                          浏览我们免费的大容量设计内容库,其中包括元器件,模板和参考设计

                        • 网络研讨会

                          在线参加网络研讨会或观看我们以往的研讨会视频。

                        • 技术支持

                          使用多元化的技术支持模式及自助服务选项来解决您的问题。

                        • 视频库

                          简洁明了的指导视频教程,帮助您启程Altium Designer

                        手机设计之PCB布局 - 系列一

                        一、布局面临的挑战

                        众所周知,手机的发展是十分迅猛的,抛开“大哥大”这种当时少数人才能拥有的紧俏货,从数字功能机开始,手机就开始真正的融入到大家的生活中,起初手机只能满足我们通讯,计时等一些简单的要求,后来加入了音乐、电影、拍照、游戏等,最后发展成我们现在几乎人手一个的智能机,它像一个电脑一样,有独立的操作系统,独立的运行空间,可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序,并且可以通过移动通信网络来实现无线网络接入手机。

                        随着手机功能的飞速增多,手机的外观也一直在改变,当然藏在手机内部的电路板这个元器件的组织者(手机中核心部件和实现各种功能的元器件都被集中在此)面临着前所未有的挑战。

                        • 板子越来越小

                        • 板子越来越薄

                        • 功能越来越多

                        • 器件管脚变多

                        • 器件速率变快

                        由上述这些因素,手机的电路板设计变得越来越复杂,这种小型化高密度的电路设计,需要设计者时时刻刻小心谨慎,所以我们在设计初,需要了解手机各个模块的布局方法,注意事项等,并借助EDA设计软件,来帮助我们合理、安全、高效的完成设计。

                        合理的PCB布局,对整块PCB板的性能而言非常重要,这也就是为什么元器件布局通常在手机PCB板设计中占大部分时间的原因。 

                        二、布局基本要求

                        当我们实际布局时,面对复杂烦乱的线路图时,往往脑海里一团乱麻,不知从何下手,这时候我们需要整理下思路,从了解布局的基本要求开始。

                         

                                       

                        手机布局应尽量满足以下要求:

                        在手机开始布局前,一些基础的要求需要时刻围绕在脑海里

                        ① 按照均匀集中,重心平衡。                                  

                          (避免发生板子翘曲)

                        ② 器件摆放整齐,美观。

                          (便于检查和维修)

                        ③ 器件间的连线尽可能顺和短,特别是关键信号。 

                           (便于后期的布线,避免走线过长,或者走线不顺,造成loss过大)

                        ④ 高电压、大电流信号与小电流、低电压的弱信号完全分开。

                          (譬如:VBAT电源或者一些DCDC电源信号需要和RF这边的弱信号分开)

                        ⑤ 数字信号与模拟信号分开。

                           (譬如:DDR,LVDS,IQ,MIPI等与Audio,RF等)

                        ⑥ 高频信号与低频信号分开。

                            (同上)

                        ⑦ 保持不同部分信号的回路的通畅和相对独立。

                        ⑧ 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置,同一种类型的有极性分立元件也要 力争在X或Y方向上保持一致。

                        (便于生产和检验)

                        ⑨ 小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周 围要有足够的空间。

                        (元器件的排列要便于调试和维修)

                        ⑩ 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感 器件应远离发热量大的元器件。

                        (譬如 温度检测器件或者热敏电阻等需要远离PMU charge这些发热器件)

                        ⑪ IC 去偶电容的布局要尽量靠近 IC 的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短。

                        ⑫ 元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。

                        ⑬ 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根据其属性合理布置。

                        ⑭ 串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过 500mil。

                        ⑮ 匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端,对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配。

                        三、整理布局思路

                        有了前面对手机布局的认识,了解了一些布局的基础,我们应该在布局中首先参考原理框图,按照板子上的主信号流向,规律安排主要元器件。

                        此设计选用高通MSM8xxx平台, 八核2.2GHz,14nm工艺 的,低功耗芯片,

                        内存:32GB(EMMC)+16GB(LPDDR3),平台搭配 PM8953和PMI8952,其中PM8953就是普通电源管理芯片,主要负责电源和音频部分,PMI8952主要负责充电和电源路径管理,还有背光、闪光灯驱动、LCD偏压、马达驱动等。在射频方面搭配射频收发器WTR 2965,可支持4G+网络,支持双卡双待,并且搭配WCN3680Wi-Fi/蓝牙/FM芯片,为手机提供了高吞吐量,能够快速传送数据且耗能低。从框图中可见此设计为双摄1300W+500W,前摄800W,并且可见外部搭配6inch的1080P的触摸屏。。。

                        手机布局时按照“先大后小,先难后易”的布局原则,也就是说重要的单元电路,核心元器件应当优先布局。我们这边先了解一下主要的一些模块器件,后面我们会对每个模块详细的讲解布局要求。

                        四、布局前期准备

                        手机的结构比较复杂,关系到力学,材料学,工艺。。。不是随便设计的。所以绝大多数的板框都不是自己手绘而是通过结构工程师提供DXF,然后通过软件导入。

                             

                        第一步导入板框

                        执行菜单栏中File-Import-DXF/DWG命令,选择DXF文件,按下图所示进行设置。

                        点击OK按钮以后,就可得到下图的机构图,

                        ①对于手机的外边框可以通过:先选中闭合的外框的任意一段,然后按Tab键即可选中整个外框,最后通过Design-Board Shape-Define from Selected Objects即可得到外边框。

                        ②对于手机的内边框,即手机结构内部开槽掏空部分可以通过:先选中内部闭合边框的任意一段,然后按Tab键即可选中整个内部边框,最后通过Tool-Convert-Creat Board Cutout from Selected Primitives命令来得到内边框。

                        最后得到的完整板框,如下图所示

                        第二步 添加禁止布局区域

                        我们需要在布局前,先规划好禁止布局的范围,譬如:板边的预留,天线处的禁空,传感器旁的禁布范围,等等。我们尽量把一些已知的禁布要求在布局前就添加好,这样可以避免后面布局时的一时疏忽,也可以避免多人协作时的沟通遗漏。

                        ① 为了加工生产所需,器件的焊盘和板子的外边框需要留有一定的距离,一般需要5mm(留有的空间是为了制版时的夹具所需的夹持边),手机板通常都是要做拼板的,非单独加工,所以夹持边是加在拼板上的,故一般只需和板边留有0.5mm的安全距离。

                        通过Design-Board Shape-Create Primitives From Board Shape

                        设置完成后打开keepout 层面即可得到下图:

                        ②天线处的净空

                        例如:天线处的净空,这个属于所有层面的彻底净空。

                        我们可以通过Place-Keepout-Fill来绘制keep out 区域,并且在属性中可以选择禁止的层面和对象。(建议在布局初选择禁布所有对象,在布线完成后可以考虑为了消除可存在的DRC而修改禁布的对象)

                               

                        ③ 其它禁区域的添加

                        我们只需要在上图的Restricted for layer处选择需要给哪一层做禁布,在Keepout Restriction中选择要对那些对象进行禁布。

                         第三步 综合考虑PCB性能和加工效率,选择加工流程

                        加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装——元件面贴,插混装(元件面插装焊接面贴装一次波峰成型)—— 双面贴装——元件面贴插混装,焊接面贴装。

                        五、器件间距规则设定

                        为了避免在手机布局时不慎违反规设计要求,器件间距的规则应该在布局前就设定好。

                        随着板框的导入,工艺的确定,我们可以将原理图同步到PCB(这里不专门讨论如何将原理图同步到PCB,如有这方面的需求可以关注Altium Designer的一些网站),原理图同步到PCB后,我们需要为器件的间距设定规则。

                        手机板子的布局和布线都是超高密度的,手机板子上的器件也比较小,所以一般器件间的间距设的也都比较小,像一些阻容感器件就不能使用通用的间距,譬如像一些0201的阻容感或者更小的0105,间距值就设置的更加的小了。

                        当然各家公司都有自己的一些设计标准,但是仔细追溯规则的来源都是参考IPC,和贴片厂的贴片能力的(需要和板厂沟通和查询)。

                        下面我们以常规的手机布局要求来进行设定:

                        ① 0201和0201之间 设为0.2mm

                        ② 0201和其它器件设为 0.25mm

                        ③ 其它器件之间设置0.3mm

                        注:下面规则设定的前提是器件都需要有3D体,这个3D体需要描述出器件的实体大小和高度。

                        接着我们看一下在AD中如何设定不同器件之间的间距规则

                        ① 首先打开规则管理器 Design-Rules(DR快捷键)

                        ② Design-Rules-Placement-Component Clearance-创建规则

                        在Minimum Horizontal Clearance中输入间距值

                        ③指定使用规则的使用条件

                        0201和0201封装的间距规则如下图

                        0201器件和其它器件的间距规则如下图

                        其它器件之间的间距规则如下图

                        ④ 指定规则的优先级(优先级不能搞错,越上面的优先级越高)

                        这边只是做一个规则的演示,大家可以按照实际要求去设定但是方法如上面的描述,先设定规则,再指定规则的条件,最后指定优先级。