印制电路板(PCB)CAD行业没有得到人们的重视。PCB CAD尽管占整个EDA行业总收入的12%左右,但是增长速度却很缓慢,长期以来极少或几乎没有新公司创立,而且所发布的新技术也屈指可数。然而,PCB CAD是电子设计流程的基本组成部分,如果你从事电路板设计的话,你应该了解这里所提到的一些较新的知识。
尽管电路板设计不像IC设计进入65nm和45nm工艺节点那样面临直接障碍,但是PCB上的信号速度正在越来越快,而超过100MHz的信号数量也在日益增加。IC集成度的提高使整个封装面积得以降低,但是却造成了封装更加复杂而且更难以集成到电路板上。信号完整性问题贯穿芯片、封装和电路板乃至高速时钟下的热设计。
所以,尽管传统的PCB版图设计工具市场增长幅度不大,但是虚拟原型工具却开始流行。根据Gartner Dataquest公司最新的“EDA市场趋势”调查报告,那些工具集可以同时而不用顺序执行版图设计和分析工具,从而将分析贯穿到设计流程的较高阶段。它们还赋予工程师一种“虚拟驾驶舱”来驱动设计。虚拟原型工具的主要供应商包括Cadence设计系统公司、Mentor Graphics和Zuken。
Gartner Dataquest还跟踪了5类板级分析工具,包括信号完整性、时序、电磁兼容性(EMC)、热和功率。预期,该类分析工具的复合年增长率将达到可观的8.6%。随着时间的推移,一些分析工具也会将虚拟原型工具融入其中。这或许是件好事,因为许多问题确实需要同时解决,而不是顺序解决。
对于许多板级设计工程师而言热设计都是一个新课题,但是随着CPU功率越来越大,它正在变得越来越重要。热问题影响到时序、信号完整性和EMC。目前,一家名为Flomerics的公司主导了PCB热分析领域,但是随着时间的推移,该领域可能会吸引更多厂商的加入。
新型的IC/封装/电路板“协同设计”工具正在涌现。对于那些设计ASIC、ASSP或FPGA,并将它们置于电路板上的公司而言,需要考虑从引脚输出到寄生封装阻抗等许多事情,它们都是造成PCB无法工作的潜在问题。
如果你是北美的电路板设计工程师,你应该了解,大量的制造活动以及日益增加的版图设计都发生在亚洲。你需要具备那些不易外包的技能,并需要与其它工程师互动。你所要做的,不仅仅是在电路排版过程中完成布线。
电路板原型设计、信号完整性分析、热分析、EMC和IC/封装/电路板协同设计都为你能够把握一份好职业而加分,而这个职业,就像ASIC设计一样必不可少。
Richard Goering(rgoering@)负责EE Times设计自动化专栏。
作者: Richard Goering
EE Times设计自动化专栏编辑
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