Mentor白皮书

RF和微波：PCB中的设计挑战

如今，随着消费者要求在单一的电子设备中集成不同的功能，如手机、网络浏览器、音乐播放器、PDA、照相机等，设计人员开始面临更加艰巨的挑战。其中一个挑战就是支持能整合RF和微波器件的PCB设计。

在PCB设计中实现RF和微波并非一种新概念，PCB设计人员已经为此努力了二十几年。但问题是工程师不得不费力地工作才能把RF和微波器件整合在一起，那么现在我们该如何改变这种状况呢？本文阐述了在PCB中实现RF和微波设计所面临的挑战，以及EDA工具在克服这些挑战中所扮演的角色。

PCB制造基本原理

本文描述了PCB制造流程，以及系统设计事业部推出的系统制造方案产品，涉及从空板到添加各种元器件，直到最终制造出可使用的PCB全过程。

高密度互连(HDI)制造入门

高密度互连(HDI)制造是印制电路板行业中发展最快的一个领域。从1985年惠普推出的第一台32位计算机(Finstrate)，到如今采用 36个顺序层压多层印制板和堆叠式微型过孔的大客户服务器，HDI/微型过孔技术无疑是未来的PCB架构。器件间距更小、I/O管脚和嵌入式无源器件更多的大型ASIC和FPGA具有越来越短的上升时间和更高频率，它们都要求更小的PCB特征尺寸，这推动了对HDI/微型过孔的强烈需求。本文简要介绍为成功构建高可靠性HDI/微型过孔而急需改进的PCB制造过程中的6个简单工艺。

本文重点讨论启动与发展HDI制造业务中的管理过程所面临的商业机遇和挑战，包括改进良率所面临的工程挑战。

在PCB上设计RF、模拟和数字电路：一体化的系统设计方法

多年来，RF设计已成为一种特殊的技术，它需要专业设计人员使用专门的设计和分析工具来完成。在典型情况下，PCB的RF部分由专业人员在一个完全独立的环境下设计好后，再与混合技术PCB的其余部分整合在一起。这一过程的效率非常低，而且为了与混合技术融合在一起，常常需要反复设计，还需要用到描述最终产品的多个数据库。

本文介绍了一种由Mentor Graphics公司开发的一体化系统设计方法，可配合RF设计工具开发商解决上述这些问题。据Mentor Graphics介绍，这一完整的解决方案使得全部的逻辑和物理设计都能够在一个集成了RF仿真功能的环境（包括工具和RF模型库）中完成，并大大提高了设计人员的生产力、设计周期和产品质量。

利用模拟仿真节省设计时间

如今的电子设计已不再只是模拟工程师的领域了，不过，虽然大部分设计已经转向数字化，但一些选择平衡电压和电流的设计仍然要用到模拟技术。有时，模拟工程师的工作只需一根铅笔和一个计算器就能完成；有些模拟工程师则要把电路试验板拿到试验室去绘制，而很多工程师都是采用Spice仿真引擎的虚拟试验电路板来完成设计的。不管采用什么方法，他们总要面临更快上市时间的压力。

那么不包括设计方法的话，什么才是节省设计时间的最好方式呢？当然，降低芯片设计反工（re-spins）是一个好的开端，它可以由仿真设计来完成。仿真这种虚拟原型方法使得大量的“what-if”时序分析不需要等到开发板制造、组装和测试完成就可以进行，从而提高了产品一次成功的概率。另外，如果工程师不必要为仿真和PCB设计分别绘制电路图，那将大有帮助。而其他能加速仿真创建的方法也非常有用，因为该过程会消耗工程师大量时间并常常妨碍他们尝试使用仿真。本文解决了上述问题，并介绍了Mentor Graphics公司开发的PADS系列产品中的模拟仿真器及其特点。