过孔分类、地孔功能及电路板并联设计

过孔分类、地孔功能及电路板并联设计

PCB板的过孔按其功能可分为以下几类：

1、信号过孔（要求过孔结构对信号影响最小）；

2、电源、地过孔（过孔结构要求过孔分布电感最小）；

3、散热过孔（过孔结构要求过孔的热阻最小）。

地孔的作用如下：

1、散热；

2、多层板连接形成；

3、高速信号换层过孔位置。

但接地孔的间距一般只有1000mil，其原因如下：

假设EMI的测试范围高达1Ghz。 那么1Ghz信号的波长就是30cm，1Ghz信号的1/4波长就是7.5cm=2952mil。 也就是说，如果过孔的间距能够小于2952密耳，就可以很好地满足地层的连接，起到良好的屏蔽作用。因此，一般建议每1000mil钻一次通孔。

电路板并行设计

基于PCB设计的整体流程分析，大致可以分为以下几个阶段：网表导入、封装和数据库构建、主控设计、物理和电气约束设计、布局、布线、设计评审和设计输出。 对于一个复杂的设计，从任务本身来看，布局和布线都是比较重的，尤其是布线。 从长期的实践经验来看，重要信号的手工接线仍然是主要的接线形式。

考虑到布局布线任务过程的复杂性和艰巨性，考虑采用并行设计方法。 布局和布线的并行设计方法基本相似，但目标和优先级不同。 以布局为例，说明并行布线设计的特殊点。

任务分析与分解

布局分析的出发点是结构设计约束和电路拓扑分析。 结构设计约束包括边框形状和尺寸要求、安装孔和特殊部件的定位和高度限制要求、区域使用限制等。

考虑一个典型的设计实例，以手机板的设计为例。 从电路拓扑结构来看，总体原理框图如图1所示。从图1可以看出，各部分的信号特性对布局的要求有明显的差异。 每个元件的布局将根据信号流进行，同时考虑屏蔽、电磁兼容性（EMC）和其他设计要求。 为了产品的可靠性和稳定性，还应该考虑信号完整性（SI）。

通过对上述典型设计实例的分析，我们可以得到一种并行设计布局的方法：扩展电路拓扑类型，为每个元件规划合适的空间，并安排合适的工程师进行并行设计布局。

角色安排

考虑以下并行设计布局的任务分解：

1、通信协议相关组，包括射频器件（功率放大器/收发器/频率转换器等）、模拟数字混合器件、常规模拟/逻辑器件、数字基带处理器等；

2、应用相关组，包括LCD/背光驱动器、图像处理引擎、应用处理器、存储器（RAM）、闪存（Flash）、存储（SDCard）等；

3、公共信号相关组，包括所有外设接口、电源及电源管理、时钟组件等。

假定这些并行阶段中的每一个都由工程师执行和完成。 角色分配如下： 工程师A负责布局设计和通信协议组布局； B工程师负责申请相关分组布局； C工程师负责公共信号相关组的布局。 角色安排的原则是注重每个工程师的技能和特长。

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