PCB电子产品设计

　　在电子设计中，PCB是我们设计内容的物理载体，所有设计意图的最终实现就是通过PCB板来表现的。PCB设计在任何项目中是不可缺少的一个环节。
　　但在以前的设计中，由于频率很低，密度很小，器件的管教间的间距很大，PCB设计的工作是以连通为目的的，没有任何其他功能和性能的挑战。所以在很长的一段时间里，PCB设计在整个项目中的地位是很低的。通常是由硬件逻辑连接设计人员来进行PCB的物理连接的。目前在有的一些小产品上还是这样的开发模式。
　　随着电子、通信技术的飞速发展，今天的PCB设计面临的已经是与以往截然不同的、全新的挑战。主要表现在以下几个方面：
　　1、信号边缘速率越来越快，片内和片外时钟速率越来越高，现在的时钟频率不再是过去的几兆了，上百兆上千兆的时钟在单板上越来越普遍。由于芯片工艺的飞速发展，信号的边沿速率也是越来越快，目前信号的上升沿都在1ns左右。这样就会导致系统和板级SI、EMC问题更加突出；
　　2、电路的集成规模越来越大，I/O数越来越多，使得单板互连密度不断加大；由于功能的越来越强大，电路的集成度越来越高。芯片的加工工艺水平也越来越高。过去的DIP封装在现在的单板上几乎销声匿迹了，小间距的BGA、QFP成为芯片的主流封装。这样使得PCB设计的密度也就随之加大。
　　3、产品研发以及推向市场的时间不断减少，使得我们必须面临一次性设计成功的严峻挑战；时间就是成本，时间就是金钱。在电子产品这样更新换代特别快的领域，产品面世早一天，他的利润机会窗就会大很多。
　　4、由于PCB是产品实现的物理载体。在高速电路中，PCB质量的好坏之间关系到产品的功能和性能。同样的器件和连接，不同的PCB载体,他们的结果是不同的。
　　所以，现在设计的流程已经在慢慢的转变了。以前设计中逻辑功能的设计往往占了硬件开发设计的80％以上，但现在这个比例一直在下降，在目前硬件设计中逻辑功能设计方面的只占到50％，有关PCB设计部分则也占据了50％的时间。专家预计在将来的设计中，硬件的逻辑功能开销要越来越小，而开发设计规则等高速PCB设计方面的开销将达到80%甚至更高。
　　所有的这些只是说明，PCB设计将是现在和未来设计中的重点，也是难点。
　　通常，PCB设计中主要关注以下几点：
　　1、 功能的实现
　　2、 性能的稳定
　　3、 加工的简易
　　4、 单板的美观
　　功能的实现是PCB设计的第一步。在过去的设计中由于信号边沿的速率和时钟频率比较低，只要逻辑的连接没有错误，物理连接的好坏不会影响到使用的性能。但这样的观点在现在的设计中是不使用的。逻辑的真确连接也不能使功能真确实现。物理连接的好坏也是功能实现的主要条件。
　　性能的保证PCB的设计。同样的逻辑连接，同样的器件，不同的PCB他们的性能测试结果就不同。好的设计不光产品稳定性高，而且可以通过各种要求苛刻的测试。但不理想的设计就不可能达到这样的效果。在一些低端产品中，很多厂家使用的芯片组是相同的，逻辑连接也是相似的。唯一的不同就是各自的PCB设计水平的高低，产品的差异性主要就是体现在PCB的设计上了。
　　加工的简易程度也是PCB设计好坏的一个重要指标。好的PCB设计是方便加工，维护，测试、制造的。PCB的好坏不仅和PCB加工厂家，SMT厂家的生产效率有关，还和测试、调试方便息息相关。
　　美观大方也是PCB设计的一个要素。整体的美观和大气，使人看到就觉得舒服。PCB也是一件工艺品。好的PCB会让人驻足留恋的。
　　PCB设计是一门综合性的学科，是质量、成本、时间等多方面相互协调的产物。在PCB设计中没有最好，只有更好。总之，高速PCB的设计是今天系统设计领域面临的严肃挑战，无论是设计方法、设计工具、还是设计队伍的构成以及工程师的设计思路，都需要积极认真地去应对。