PADS Layout手機板盲埋孔的設計方案


在移動設備的PCB設計中,盲埋孔(Blind and Buried Vias)是一種重要的設計技術,尤其是在高密度互聯電路(HDI)中應用廣泛。隨著移動設備性能的不斷提升,電路板的設計要求也越來越高,盲埋孔技術的應用能夠有效提升電路的信號完整性、降低電路板的厚度和增加布線的空間,從而實現更小的尺寸、更高的集成度和更好的電性能。
本文將詳細探討在PADS Layout中進行手機PCB設計時,如何設計盲埋孔,并且討論主控芯片的型號及其在設計中的作用。內容包括盲埋孔的設計方法、設計規范、常見的主控芯片型號以及它們在手機設計中的關鍵角色。
盲埋孔設計概述
盲孔是指僅從電路板的一面貫穿到中間層,而不穿透整個PCB的孔;而埋孔則是在PCB的內部層之間形成的孔,不會從外層露出。盲埋孔的設計在高密度的PCB布局中至關重要,尤其是當電路板需要進行多層布線時。通過這種方式,設計師可以將多余的電源線和信號線隱藏在板內,從而減少外層的線路數量,提升信號的傳輸質量和PCB的整體性能。
1. 盲埋孔的設計要求與原則
孔徑與層數選擇:盲埋孔的孔徑需要根據設計的層數來選擇。一般來說,內層的信號和電源線需要通過埋孔或盲孔來完成布線。設計時應考慮內層的布線與外層的布線互不干擾,保證信號的完整性。
盲埋孔的尺寸限制:在設計盲埋孔時,孔徑的選擇要符合PCB廠商的制作能力。不同廠家有不同的孔徑和厚度要求,一般來說,盲埋孔的最小孔徑為0.2mm,最大孔徑則依據實際情況而定。
盲埋孔的布線:盲孔和埋孔的布線設計應盡量避免交叉和重復布局,避免增加信號傳輸的延遲。布線時要特別注意信號層與電源層的分離,以減少電磁干擾。
選用合適的鉆孔技術:盲埋孔的制作工藝通常包括激光鉆孔或機械鉆孔。激光鉆孔精度高,但成本較高,適合高密度電路的設計;機械鉆孔則適用于孔徑較大的盲埋孔。
2. 盲埋孔的設計流程
盲埋孔的設計流程通常包括以下幾個步驟:
設計需求分析:根據產品的功能要求確定所需的層數和盲埋孔數量。
PADS Layout布局設計:在PADS Layout軟件中進行電路板的多層布線設計,選擇合適的層數,并進行盲埋孔的預設。
信號線規劃與層次設計:在布線時,合理分配信號線和電源線,確保盲埋孔的位置不會影響信號傳輸的質量。
進行信號完整性分析:在設計完成后,需要進行信號完整性分析,確保信號在通過盲埋孔時沒有失真。
制造工藝確認:根據所選的PCB制造商的能力,確認盲埋孔的尺寸和數量,避免因工藝限制導致的設計問題。
主控芯片在手機設計中的作用
在手機的PCB設計中,主控芯片是電路板的核心組件之一,負責處理設備的所有運算、通信和控制任務。隨著手機功能的增多,主控芯片的性能要求也越來越高,不僅需要高性能的處理能力,還需要低功耗、高集成度和良好的信號處理能力。以下是幾種常見的主控芯片及其在設計中的作用:
1. Qualcomm Snapdragon 系列
代表型號:Snapdragon 8 Gen 2、Snapdragon 7 Gen 2、Snapdragon 6 Gen 1
作用: Snapdragon系列處理器是目前智能手機中應用最廣泛的主控芯片之一,具有強大的計算能力和集成的通信功能(如5G、Wi-Fi、藍牙等)。Snapdragon處理器通常集成了CPU、GPU、AI引擎、ISP(圖像信號處理器)、調制解調器等多個功能模塊,能夠支持高效的視頻處理、圖像處理和機器學習等任務。在手機PCB設計中,Snapdragon芯片通常要求高效的電源管理設計和高速信號傳輸設計,因此盲埋孔在減少布線面積和提升信號質量方面發揮了重要作用。
2. Apple A系列處理器
代表型號:A16 Bionic、A17 Bionic
作用: Apple的A系列處理器主要應用于iPhone、iPad等產品,其獨特之處在于Apple的垂直整合,使得硬件和軟件可以做到極致的優化。A系列芯片采用了先進的制程工藝,集成了強大的CPU、GPU、神經網絡引擎和圖像處理單元(ISP)。在PCB設計中,A系列處理器對信號完整性和電源管理的要求極高,尤其是在高速信號傳輸和電源去耦方面,盲埋孔的設計可以有效降低PCB面積,避免過多的外部信號干擾。
3. MediaTek Dimensity 系列
代表型號:Dimensity 1200、Dimensity 9000、Dimensity 8200
作用: MediaTek的Dimensity系列是針對高端智能手機市場推出的移動處理平臺,支持5G、AI加速、高清視頻和高速處理能力。在設計中,Dimensity芯片往往需要處理復雜的計算任務和大量的數據交換,PCB設計中對于高速信號的傳輸要求非常高,因此盲埋孔技術能夠幫助優化信號傳輸路徑,減少PCB空間的浪費,并提高信號的質量。
4. Samsung Exynos 系列
代表型號:Exynos 2200、Exynos 1380、Exynos 1080
作用: Exynos系列芯片是三星自主研發的處理器,廣泛應用于三星的手機中。Exynos芯片通常集成了CPU、GPU、調制解調器和AI模塊,在處理性能和功耗方面有著出色的表現。在PCB設計中,Exynos芯片的高速信號傳輸和電源管理設計需要特別關注,通過使用盲埋孔來優化布線、減少外部干擾和提升電源供應的穩定性。
盲埋孔在主控芯片設計中的重要性
在現代手機PCB設計中,盲埋孔的設計不僅是為了節省空間和布線面積,更重要的是為了提高信號的傳輸質量,尤其是當主控芯片與外設之間的高速信號傳輸需要經過多層布線時。通過盲埋孔的使用,設計師能夠有效地降低信號傳輸的延遲,減少串擾和噪聲,提高系統的穩定性。
例如,在Snapdragon處理器或Apple A系列芯片的設計中,盲埋孔能夠有效避免信號路徑的交叉,使得高速信號能夠以最短路徑通過PCB,提高信號的完整性。同時,在電源設計上,盲埋孔也能夠有效減少電源線與信號線的交叉,降低電源噪聲對信號的干擾。
結論
在手機PCB設計中,盲埋孔技術的應用極大地提升了設計的靈活性和性能。隨著手機主控芯片性能的不斷提升,盲埋孔的設計已成為不可或缺的一部分,幫助優化布線、提升信號傳輸質量,并且減少電源噪聲的影響。結合主控芯片的特點和設計要求,合理規劃盲埋孔的布局能夠有效提升PCB的整體性能,滿足高密度、高速信號傳輸的需求。
責任編輯:David
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