Page 5 - 材料分析層層把關先進製程設備零缺陷

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EDN評論 PCB設計之路已走到盡頭了嗎?
作者:Bill Schweber，EE Times/EDN/Planet Analog資深技術編輯
每個系統和電路設計在尺寸、重量、功率、可靠性、效能和許多其它因素的權衡折衷以及選擇之間都 是一種調和。畢竟，工程設計的性質大部份就是如此，逐步透過經驗和判斷所產生的確實數字和分析 之組合，才能用於評估、平衡並進行權衡。
在某些情況下，如果當時的 一個或幾個目標具有最關鍵性的 權重，那麼其它目標可能會在某種 程度上被犧牲，以便達到那些最重 要的目標。而在其它情況下，權衡 折衷和選擇之間的權重與平衡是 一種更具反映性和反覆性的過程: 「如果能將感測器的精準度提高 15%的話，我們是否應該放棄5% 的執行時間?」這就是一種軟性判 斷的問題，這種問題通常很難量 化，而回答起來更困難。當然了， 有許多設計目標只是:一些必須實 現的理想目標，而另一些則是設計 努力實現，但並不是絕對「必須擁 有」(must-haves)的目標。
或權衡範圍了。 當我完成《為搭配電源轉
期望，並進而延伸到對設計團隊的 期望。如今有許多最佳實務和經常 互相矛盾的指導原則需要遵守，而 且有時候做好事也會產生負面效 應，因此必須先進行更多權衡取 捨。其中一些指令是由物理定律 和馬克斯威爾方程式(Maxwell’s Equations)所定義的，而其它指 令則是由立意良善的監管合規標 準所定義。在許多情況下，您需 要一位合規專家來指導您瞭解、 依循並超越各種令人眼花撩亂的 標準。
其中，必須具備的是各種監 管和標準組織機構(包括政府和 產業)所制定的許多電磁相容性 (EMC)、效率和安全指令。與一些 彼此妥協讓步的效能目標不同之 處在於，其中的許多指令是絕對 的:除非完全符合這些指令的要 求，否則設計就無法取得批准和認 證。在此情況下，除了選擇符合其 中一些指令的特殊方法和策略以 外，幾乎就沒有什麼「彈性空間」
閱讀這一系列文章既令人興 奮，有時也讓人沮喪。之所以令人 興奮，主要是因為它展現了三位 作者在理論、實務、測量等方面的 理解和解釋程度。善加利用此一 洞見，設計人員應該更能為電源、 接地和直流/直流(DC/DC)開關穩 壓器設計更好的佈局，以滿足系統 性效能的需求並通過認證。至今 看來，一切也都很順利。
換器的1或2層PCB評估EMC放 射和接地技術》(Evaluation of EMC Emissions and Ground Techniques on 1- and 2-layer PCBs with Power Converters)十 部曲系列文章(由 In Compliance 出版)的最後一部份時，我想到了 這個問題(最後一節中也連結到所 有前面的九個章節)。在該系列文 章中，詳細介紹了與EMC可接受 設計有關的許多效能和指令等相 關問題，以及與接地有點相關的 設計考量(圖1)。
以上引用的文章涉及相對簡 單的單面和雙面PCB，但現在有 許多設計都建構在具有四層、八 層或更多層的PCB上。從某些方 面來看，提供更多層使其更易於 符合EMC和接地的規定，因為接 地層(ground plane)和其它有利 的部份會有更高的自由度;但在其 它方面，擁有更多層的PCB使得設 計複雜化，因為設計時還必須因應 訊號路由、電流、放射源和放射敏 感拾取點(pickup point)而添加 更多路徑。
然而，這篇文章也令人擔心: 它讓我更加意識到對設計的許多
當然了，如今需要更多的電路
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