PCB-Design und Hochgeschwindigkeits-Layout

Vom leeren Blatt zum Fertigungsdatensatz — einschließlich der Hochgeschwindigkeitsarbeit, die viele Büros weitergeben.

Altium Designer KiCad DDR4 MIPI CSI-2 PCIe Gen3 Starrflex HDI IPC-2221

Das ist die Kerndisziplin, auf der alles andere aufsetzt. Kein Massengeschäft: Der Unterschied zwischen einer Platine, die im ersten Durchlauf funktioniert, und einer, die drei Monate frisst, entsteht hier — in Entscheidungen, die fallen, bevor die erste Leitung gezogen ist.

Hochgeschwindigkeit, richtig gemacht

Moderne Embedded-Platinen sind Hochgeschwindigkeitsplatinen, ob das jemand ausspricht oder nicht. DDR4 an der Speicherschnittstelle, MIPI CSI-2 von jeder Kamera, PCIe zum Modem oder zur NVMe, Gigabit Ethernet zum Switch. Jede dieser Schnittstellen hat ein Toleranzbudget — und das Budget wird vom Lagenaufbau verbraucht, bevor das Routing überhaupt beginnt.

SchnittstelleWovon es abhängt
DDR3 / DDR4 / LPDDR4Fly-by-Topologie, Write-Leveling, enge Längenanpassung innerhalb der Byte-Lane, durchgehende Referenzfläche
MIPI CSI-2 / DSIDifferenzielle Impedanz, angepasste Lane-Längen, keine Flächentrennung unter den Paaren
PCIe Gen2 / Gen3Platzierung der Koppelkondensatoren, Via-Stub-Kontrolle, Dämpfungsbudget über Steckverbinder und Kabel
Gigabit Ethernet / RGMIIPlatzierung der Übertrager, Gehäusetrennung, Taktversatz
USB 3.xIntegrität des Rückstrompfads, ESD-Platzierung ohne Zerstörung des Augendiagramms

Zuerst der Lagenaufbau

Der Lagenaufbau entscheidet, was die Platine kann. Er wird mit dem Hersteller festgelegt — reales Prepreg, reale Kupferstärken, real erreichbare Impedanz — bevor das Layout beginnt. Die Designregeln bilden anschließend genau dieses Prozessfenster ab, sodass DFM etwas ist, das die Platine bereits besteht, statt etwas, das sie erst herausfindet.

Starrflex und HDI, wenn sie ihren Preis verdienen

Starrflex entfernt Steckverbinder, Kabelbäume und Montageschritte aus einem engen Gehäuse. Wir haben eine dreiteilige Starrflex-Baugruppe als eine Einheit bei Eurocircuits fertigen lassen, inklusive Biegeradiusberechnung und Übergängen im Lagenaufbau. Sie kostet mehr pro Platine und häufig weniger pro Produkt.

HDI mit Blind- und Buried-Vias kommt dann ins Spiel, wenn die Pin-Dichte keine andere Wahl lässt — ein Fine-Pitch-BGA mit tausend Kugeln lässt sich nicht mit Durchkontaktierungen ausfächern. Beides sind Werkzeuge mit einem Preis, und keines davon ist eine Standardeinstellung.

Was Sie erhalten

Einen vollständigen Fertigungsdatensatz, die nativen Quelldateien und eine Dokumentation, mit der jemand anderes weiterarbeiten kann. Vollständiger IP-Übergang, jedes Mal. Sie sollten nie durch ein Dateiformat an ein Entwicklungsbüro gebunden sein.

Häufige Fragen

Klare Antworten

Arbeiten Sie mit Altium oder KiCad?

Mit beidem. Altium bei dichten Hochgeschwindigkeitsplatinen und überall dort, wo ein vollständiger Fertigungsdatensatz gebraucht wird; KiCad, wenn Sie eine Werkzeugkette wollen, die Ihr Team ohne Lizenzkosten selbst betreiben kann. Sie erhalten in beiden Fällen die nativen Quelldateien, nicht nur die Ausgaben — das Design gehört Ihnen.

Welche Lagenzahlen und Strukturbreiten sind möglich?

Regelmäßig 4 bis 12 Lagen, HDI mit Blind- und Buried-Vias, wenn die Pin-Dichte es erzwingt, und Starrflex, wenn die Mechanik es verlangt. Entscheidend ist, was Ihr Leiterplattenhersteller tatsächlich halten kann: dessen Prozessfenster wird zum Regelsatz, bevor das Layout beginnt — nicht nach einer DFM-Rückmeldung.

Übernehmen Sie auch nur das Layout, wenn der Schaltplan schon steht?

Ja, das ist ein üblicher Auftrag. Wir prüfen den Schaltplan zuerst und sagen Ihnen, was wir ändern würden — diese Durchsicht gehört zum Auftrag, sie ist kein Zusatzverkauf. Ein Fehler im Schaltplan ist vor dem Layout so günstig zu beheben wie er es je sein wird.

Wie stellen Sie definierte Impedanz sicher?

Der Lagenaufbau wird vor dem Layout mit dem Hersteller festgelegt — reales Prepreg, reale Kupferstärken, real erreichbare Impedanz — und die Designregeln bilden anschließend genau dieses Prozessfenster ab. Angenommene Impedanz ist keine definierte Impedanz.

Nutzen Sie Versionskontrolle für Hardware?

Ja, git-basiert. Jede Revision ist vergleichbar und einer Person zuzuordnen. Das zählt, wenn ein Produkt zehn Jahre lebt und derjenige, der eine Entscheidung getroffen hat, längst woanders arbeitet.

Lagenaufbau noch offen?

Angenommene Impedanz ist keine definierte Impedanz. Schicken Sie uns Lagenzahl, Schnittstellen und Ihren Hersteller — wir sagen Ihnen, was der Aufbau leisten muss.