大多數(shù)情況下,現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)各種元器件或者彼此隔離度較近的系統(tǒng)。IC的設(shè)計(jì)和管腳輸出是由芯片上的電路位置決定的。封裝設(shè)計(jì)師采用“扔過(guò)墻”的芯片設(shè)計(jì),并盡可能設(shè)計(jì)較短的封裝鍵合線(xiàn),從而使封裝盡可能小。然后PCB板設(shè)計(jì)師,通常一直怨聲載道,拿起封裝IC,絞盡腦汁找出布線(xiàn)信號(hào)的方法,而這看上去總像是錯(cuò)放在某個(gè)管腳或焊球上。
隨著如今SoC復(fù)雜程度的不斷增加,以及多芯片封裝的發(fā)展,各公司已開(kāi)始認(rèn)識(shí)到IC、封裝基底和PCB板設(shè)計(jì)組之間交叉領(lǐng)域協(xié)作的價(jià)值。由于高管腳數(shù)目器件具有成本敏感性這一特點(diǎn),工程師不得不重新考慮在對(duì)復(fù)雜的IC封裝變量進(jìn)行折衷的同時(shí),如何規(guī)劃和優(yōu)化芯片的I/O布局。并且針對(duì)多個(gè)板級(jí)平臺(tái)進(jìn)行所有這些工作?,F(xiàn)在,各種工具的出現(xiàn)讓封裝和PCB的設(shè)計(jì)成為一個(gè)合作、相互受益的過(guò)程。
認(rèn)知設(shè)計(jì)
要最大程度地發(fā)揮作用,EDA工具應(yīng)當(dāng)清楚知道會(huì)在其他過(guò)程中用到的工具。在封裝和PCB板設(shè)計(jì)領(lǐng)域,相互之間的認(rèn)識(shí)很少。誠(chéng)然,F(xiàn)PGA管腳輸出可以在一定范圍內(nèi)由用戶(hù)定義,但“標(biāo)準(zhǔn)”元件一般沒(méi)有這樣的選項(xiàng)。
讓工具清楚設(shè)計(jì)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)到工藝流程中的其他環(huán)節(jié),這些工具就能在更短的時(shí)間內(nèi)合作并交付出更好的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外,標(biāo)準(zhǔn)IC芯片能以不同方式封裝,這取決于終端產(chǎn)品的外形參數(shù),從而為各種方式實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)化的解決方案。
工具之間如何快速地進(jìn)行相互認(rèn)知,然后合作交付出更優(yōu)的設(shè)計(jì)呢?使用相同CPU芯片的智能手機(jī)和平板電腦的設(shè)計(jì)便可以完美地說(shuō)明這一模式。顯然,許多移動(dòng)設(shè)備公司正在進(jìn)行這樣的嘗試。
然而,相比智能手機(jī),平板電腦的PCB基板上可用面積顯然更大,其約束也更少。因此,平板電腦上的CPU封裝可能更大,有不同的管腳輸出,或者可能比智能手機(jī)上的CPU功耗更大功率。因此,單個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)”封裝可能并非最佳應(yīng)用封裝(圖1)。
平板電腦設(shè)計(jì)可能有更多可用的基板面積布局CPU和膠接電路

圖1:平板電腦設(shè)計(jì)可能有更多可用的基板面積布局CPU和膠接電路,使上層封裝進(jìn)行運(yùn)作。但對(duì)于使用相同CPU的智能手機(jī)而言,這種方式空間要求過(guò)大,因此更好的解決方案是使用下層封裝。
現(xiàn)在,使用新工具,設(shè)計(jì)師能配置芯片,從封裝的視角“看看”設(shè)計(jì),再轉(zhuǎn)移到PCB板(傳統(tǒng)方法),或先了解PCB設(shè)計(jì)要求,再返回到封裝設(shè)計(jì)中。而且,他們能拿到每個(gè)使用該CPU的產(chǎn)品,再?gòu)?a href="http://m.zhengbaohua.com/product/" target="_self">PCB板回過(guò)頭來(lái)設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)為此進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的最佳封裝。

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