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开发一款用于某单板上的特定功能模块芯片

2018-04-12 08:47 次阅读

国内IC界正经历着一系列重大动作,围观者都在拭目以待着最终结果。虽是微电子专业可惜一直都在岸边等待着国内IC大潮,只是闻到潮水的咸味,还没见真正到来,出于专业的原因对于业界的这类大事总是特别留意,如果“趋势”不出意外,未来的5-10年国内自主设计的大规模IC相信会迎来大发展。

设计的IC规模越大,早期的评估就越显重要性,国内目前绝大多数IC设计都属规模较小,有能力做大规模的企业还是少得可怜,出于大环境的因素及这类小项目本身情况,对CO-DESIGN的需求还不明显。当年做ASIC封装时,由于芯片规模都较大、对上下游的相互影响也很大,因而CO-DESIGN的流程是必须且重要的,这个流程也是在自己悟出一部份再加自己写的一些小脚本补充就这样应付过来了。虽流程自己用起来觉得还算通顺,但毕竟没在统一的环境下完成,总觉得有稍稍不够完美。

前段与CADENCE技术人员交流时发现,原来已有一个成熟好用的评估工具---OrbitIO!于是自已研究了好几天还让他过来现场答疑了3次,自己再写个新的小脚本终于把这个流程完美打通。

随着国内以后IC设计规模的增大,这个CO-DESIGN方法的提前准备会给从业者带来实质的便利,相信用到这个流程而有共鸣者也许是后面几年后的事情,这与我们4年前出版的《IC封装基础与工程设计实例》书一样超前了些,没给我带来实质性的好处!

对于没有PCB及封装背景的“专家”要在早期全面评估好一个大规模的芯片:使用何种封装,如何分配管脚等等,需要与相关领域“专家”反复沟通。为了解放“专家”,这个“神器”就应运而生了,只要你会使用EXCEL就基本可以进行较为精确的评估。

1)下面以一个CASE为思路展开!

需求:开发一款用于某单板上的特定功能模块芯片,如何评估新的芯片封装用多少管脚、封装需要多大、DIESIZE需要多大及需要多少PAD呢?如下图提供了新开发的芯片与周边器件的相对位置的粗略情况。

---(1)要开发的芯片在单板中的摆放位置

如你是一个“资深”系统架构师或是“资深”的硬件专家,接下来就有得忙了,因为评估需要输入数据,你后面的事情基本是围绕:先找后端的“专家”们商量后,再找封装的“专家”及PCB的“专家”们商量,要各领域的评估数据,这么一整2天过去了,也许结果还得再等等,急也没用,因为“部门墻”是实实在在的存在,不同部门都在“忙”着,你还真没办法!

是否想过这个评估工作在初期“专家自己”也可以独立完成呢?不用求其它的“专家”们呢?而且还可以得到一个很靠谱的评估结果。

答案是肯定的,看看下面的做法!

第一步就是估算接口的数量及电源、地的比例,找一个PIN数差不多的BGA封装及把一个相应数量PADDIE一起放在同一个界面中(这个界面就是提到的OrbitIO,一种把IC-PAKCAGE-PCB都导入到同一个平台下处理的软件)如下图。

(2)---放入空白的BGADIE

接下来“专家自己”就可以在OrbitIO平台下进行布线规划评估了,这个过程只需几分钟,从下图可见,从PCB引线到BGA封装且自动分配好管脚,很直观且高效。

(3)---PCB周边器件往BGA空管脚上分配网络

忙完了从PCBBGA的管脚引线,接下来就是从BGA中往DIE上的PAD分配网络,这个过程也是几分钟!效果同样是很直观、高效。

(4)---BGADIE空管脚上分配网络

最后的BGADIE网络分配完成效果如下图,结果令人很兴奋,效果直观、结果靠谱!

(5)---PCBBGA再往IC上的管脚分配网络整体效果

整个过程的评估操作只需要4分多钟,芯片越复杂越能体现这个方法与流程的优越性,平时只做PIN数较少的芯片难有机会真正体会到其中的奥秒之处了。

作为一个“专家”在评估复杂封装及芯片时最害怕的一件事是:需求经常在变、接口经常在变,因为这又得找其它领域的“专家”重新评估,这时使用新工具平台就很有必要了,因为OrbitIO提供的平台与使用方法太简单且直观,不需要太多的IC、封装及PCB等背景知识,只需要在EXCEL中处理下,如下图在EXCEL进行接口的分组。

(6)---EXCEL中对芯片的接口分组

原来几个部门不同人协调2天的活,现在只要很短时间就可以由一个人完全搞定。当然在后面的APDPCB间的相互导入更细致的话就更完美了,有兴趣也可以与作者进一步深入交流。

原文标题:专家讲坛 | IC-PKG-PCB CO-DESIGN探讨---方案快速评估

文章出处:【微信号:CadencePCB,微信公众号:CadencePCB和封装设计】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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发表于 07-30 17:02 164次 阅读
NCV59800 LDO稳压器 1 A 低压差 低Iq
00是1 A低压差线性稳压器(LDO)系列,提供高电源纹波抑制(PSRR)和超低输出噪声。该系列LDO采用先进的BiCMOS工艺实现了非常好的电气性能。它是电信设备中使用的噪声敏感模拟RF前端的理想选择。 NCV59800采用3 mm x 3 mmDFN8封装。 特性 优势 2.2 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 低典型静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 1 A(Vout = 2.5 V) 扩展电池范围 极低噪音,15μVrms/ V通常 适用于噪音敏感的应用程序 可调软启动 限制浪涌电流 线路精度±2.5%。负载和温度范围 高输出电压精度 热关断和电流限制保护 保护产品和损坏的系统 使用4.7μF陶瓷输出电容稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电信基础设施 汽车信息娱乐系统 高速I / F(PLL / VCO) 电信设备 网络设备 工业控制 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 16:02 423次 阅读
NCV4295C LDO稳压器 30 mA 超低压差
5C是一款单片集成低压差稳压器,输出电流能力为30 mA,采用TSOP-5封装。输出电压精确度在±4.0%以内,最大压差为250 mV,输入电压高达45 V.低静态电流通常在1 mA负载下仅消耗160μA电流。在输出欠压的情况下,电源故障输出被驱动为低电平。该器件非常适用于汽车和所有电池供电的微处理器设备。调节器具有防止电池反接,短路和热过载的条件。 特性 优势 极低压差65 mV(典型值)。 (最大250 mV),20 mA负载电流 在起动过程中以较低的输入电压运行。 电源故障输出 关于稳压器输出欠压,PCB上没有外部上拉电阻的即时信息 保护: 60 V瞬态输入电压反极性和反向偏压保护电流限制热关断 适用于恶劣的汽车环境。 3.3 V,5.0 V,±4%输出电压精度,在整个温度范围内,最高30 mA AEC-Q100 1级合格且PPAP能力 应用 终端产品 汽车通用 汽车 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 14:02 331次 阅读
NCV4295C LDO稳压器 30 mA 超低压差
NCP786L 线性稳压器 5 mA 450 V 超低Iq 高PSRR
L是一款高性能5 mA低压差(LDO)线性稳压器,提供非常宽的工作输入电压范围,最高工作电压为450 V DC,最大工作电压为700 V DC。它是高输入电压应用的理想选择,如工业和家庭自动化,智能计量,家用电器。 NCP786L提供±5%的输出电压精度,极高的电源抑制比和10μA的超低静态电流。 NCP786L非常适合恶劣的环境条件。 NCP786L提供可调电压调节器,输出电压范围为1.27 V至15 V. SOT-223封装提供可接受的热性能和较小的PCB尺寸。 特性 优势 工作输入电压:高达450 VDC 允许直接交流电源连接 PSRR:60 Hz时70 dB 有效降低输入纹波 静态电流:典型值10μA 大大降低空载功耗 SOT-223软件包 非常适合空间受限的应用程序 应用 终...
发表于 07-30 14:02 174次 阅读
NCP785A 线性稳压器 10 mA 450 V 超低Iq 高PSRR
A是一款高性能> 10mA线性稳压器,可提供高达450 V DC工作和700V DC最大工作输入电压范围。它是工业和家庭自动化等高输入电压应用的理想选择,智能电表,家电。 NCP785A提供±5%的输出电压精度,极高的电源抑制比和典型的超低静态电流。 15μA。 NCP785A非常适合恶劣的环境条件.NCP785A提供固定输出电压:3.3 V,5.0 V,12 V,15 V.SOT-89封装提供良好的散热性能和非常小的PCB尺寸。 特性 优势 工作输入电压:高达450 VDC 允许直接交流电源连接 PSRR:120 Hz时为80 dB 有效降低输入纹波 静态电流:15μA典型值 大大降低空载功耗 SOT89包 非常适合空间受限的应用 应用 终端产品 工业,家庭自动化,白色家电,照明 低功耗MCU应用电源 尺寸更小,无负载高效替代电容式滴管 断路器 烟雾传感器 家用电器 智能电表 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 12:02 261次 阅读
NCP4688 LDO稳压器 150 mA 低压差 高PSRR 低噪声
8是一款CMOS 150mA LDO线性稳压器,具有高输出电压精度,具有低噪声输出电压和高纹波抑制性能。低输出噪声电平10uVrms通常保持在任何输出电压。非常常见的SOT23-5封装和小型uDFN 1x1封装适用于工业应用,便携式通信设备和RF模块。 特性 优势 非常高的80 dB PSRR 非常好的噪音消除装置 非常小的包装1x1mm 非常浓缩的PCB的想法 应用 家用电器,工业设备 有线电视盒,卫星接收器,娱乐系统 汽车音响设备,导航系统 笔记本电脑适配器,液晶电视,无线电话和专用局域网系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 10:02 960次 阅读
NCP59800 LDO稳压器 1 A 低压差 低Iq 低噪声 带使能
00是1 A低压差线性稳压器(LDO)系列,提供高电源纹波抑制(PSRR)和超低输出噪声。该系列LDO采用先进的BiCMOS工艺实现了非常好的电气性能。它是电信设备中使用的噪声敏感模拟RF前端的理想选择。 NCP59800采用3 mm x 3 mmDFN8封装。 特性 优势 2.2 V至6.0 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 低典型静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 1 A(Vout = 2.5 V) 扩展电池范围 极低噪音,15μVrms/ V通常 适用于噪音敏感的应用程序 可调软启动 限制浪涌电流 线路精度±2.5%。负载和温度范围 高输出电压精度 热关断和电流限制保护 保护产品和损坏的系统 使用4.7μF陶瓷输出电容稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电信基础设施 音频 高速I / F(PLL / VCO) 电信设备 工业控制 网络设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 09:02 476次 阅读
NCP177 LDO稳压器 500 mA 低压降 高PSRR 低Iq
是一款超低压降稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。 1.6 V至5.5 V的工作输入电压范围使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP177可完全防止过热和输出短路。启用功能。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项,范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 0.5 A(1.8V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,图像传感器...
发表于 07-30 07:02 228次 阅读
NCP3101 同步降压稳压器 PWM 6.0 A
1是一款高效率,宽输入,高输出电流,同步脉冲宽度调制(PWM)降压稳压器,采用2.7 V至18 V电源供电。该器件能够产生低至0.8 V的输出电压.NCP3101可通过内部设置的275 kHz振荡器驱动的MOSFET开关连续输出6 A电流。 40引脚器件提供最佳集成度,以减小电源的尺寸和成本。 NCP3101还集成了外部补偿跨导误差放大器和电容可编程软启动功能。保护功能包括可编程短路保护和欠压锁定(UVLO)。 NCP3101采用40引脚QFN封装。还提供10A版NCP3102。 NCP3101将被NCP3101C替换为每PCN#16498 特性 优势 集成6A开关稳压器 提高功率密度,简化系统级集成 0.8 V +/- 1%内部参考 提高系统级精度 电阻可编程电流限制 优化应用程序的系统保护 275 kHz固定频率操作 效率高(效率> 92%) 6x6 mm QFN封装 减少PCB占位面积和电路板空间需要实施 电容可编程软启动 用于软启动时间可调性的外部电容器 18 mohm内部HS和LS FET 高效运作 2.7 V至18 V电源 宽输入电压范围 应用 终端产品 高功率密度dc-dc 嵌入式...
发表于 07-30 04:02 257次 阅读
NCP3101 同步降压稳压器 PWM 6.0 A
NCP6924 6通道电源管理IC(PMIC) 带有2个DC-DC转换器和4个LDO
4是安森美半导体迷你电源管理IC系列的一部分。它经过优化,可提供电池供电的便携式应用子系统,如相机模块,微处理器或任何外围设备。该器件集成了两个高效1000 mA降压DC-DC转换器,带有DVS(动态电压调节)和四个低压差(LDO)稳压器,采用WLCSP-30 2.46 x 2.06mm封装。 特性 优势 非常小的封装2.46 x 2.06 mm 减少PCB空间 超低静态电流(典型值105 uA) 节省电池寿命 I 2 C可访问的先前启用设备允许在启动系统之前更改设置 提供设计灵活性 两个DC-DC转换器,效率95%,可编程输出电压0.6 V至3.3 V,12.5 mV步进,1000 mA输出电流能力 四个低噪声,低压差稳压器,可编程输出电压1.0 V至3.3 V,50 mV步进,2 x 150 mA和2 x 300mA输出电流能力,50 uVrms典型低输出噪声 应用 终端产品 电池供电的应用电源管理 核心电压低的处理器的电源 相机模块 外围子系统 USB供电设备 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 MP3播放器 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 01:02 253次 阅读
NCP6924 6通道电源管理IC(PMIC) 带有2个DC-DC转换器和4个LDO
NCV8177 LDO稳压器 500 mA 高PSRR 带使能
7是CMOS LDO稳压器,具有500 mA输出电流。输入电压低至1.6 V,输出电压可设置为0.75 V.它提供非常稳定和精确的电压,具有低噪声和高电源抑制比(PSRR),适用于RF应用。 NCV8177适用于为汽车信息娱乐系统和其他功率敏感设备的RF模块供电。由于功耗低,NCV8177具有高效率和低散热性。小型4引脚XDFN4 1.0 mm x 1.0 mm封装使该器件特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.6 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 根据要求提供多种固定输出电压选项和其他选项,范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压差:200 mV典型值。在Iout = 0.5 A(1.8V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 灯光 仪器设备 相机,摄像机,Se nsors 相机 摄...
发表于 07-29 22:02 414次 阅读
NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能
是一款超低压降稳压器,可提供高达1 A的负载电流,并在-40至85℃范围内保持1.0%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.8 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电的产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为1.2 V至3.9 V.NCP186具有完全的过热保护和输出短路保护。小型8引脚XDFN6 1.2 mm x 1.6 mm封装使该器件成为可能特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.8 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 多种固定输出电压选项及其他可根据要求提供1.2 V至3.9 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 90μA 延长电池寿命 极低压差:100 mV典型值。在Iout = 1 A(3.0V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 在-40至85℃温度范围内的±1.0%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通讯设...
发表于 07-29 22:02 319次 阅读
NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能
是一款超低压差稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项,其他电压选项可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降:130 mV典型值。在Iout = 0.5 A(2.5V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,...
发表于 07-29 22:02 2723次 阅读