SmartDO

欣興電子使用SmartDO的AI強化泛用型CAE優化設計平台來提升電路的電磁性能

電磁干擾（EMI）是電路設計中的一大關注點，因為它可能導致信號退化、數據丟失和設備故障，影響整體性能和可靠性。
台灣欣興電子是全球最大的印刷電路板（PCB）製造商之一，他們使用專利技術的同軸過孔(coaxial via)來補償和優化電路的電磁性能。

同軸過孔的設計優化是一個非常具有挑戰性的問題，因為它涉及參數、製造限制和物理現象之間的複雜相互作用。 這對許多傳統工具和求解方法來說相對是困難的。

因此，欣興電子使用SmartDO中的泛用型AI強化CAE優化設計平台來解決這一問題。

使用同軸過孔(coaxial via)的主要原因是同軸結構能有效減少電磁干擾（EMI）和信號損失。 這是因為同軸過孔(coaxial via)能提供更均勻的電流分佈和更好的屏蔽效果，從而降低寄生電感和寄生電容。

圖1顯示了一個典型同軸過孔(coaxial via)的佈局和幾何形狀。

圖1. 典型同軸過孔(coaxial via)的佈局和幾何形狀

SmartDO的數學模式定義如下. 其中一個挑戰是同軸過孔(coaxial via)的數量。根據經驗，它對結果有重大影響，但其值必須為整數，這對大多數優化器來說很難處理。 然而，由於它是離散但可微分的，SmartDO可以通過轉換成替代形式來處理這種設計變數。 圖2和圖3展示了該同軸過孔(coaxial via)的13個設計變數。

• Find : DV1~DV13
• To Match : TDR impedance (52± 10%)ohm
• Subjected to :
• Ground via distance >= 75 um
• RL_@4GHz < -24
• IL_@4GHz < 0.5
• RL : Return Lost
• IL : Insertion Lost

圖 2. 同軸過孔(coaxial via)的13個設計變數(Desin Variables) (1/2)

圖 3. 同軸過孔(coaxial via)的13個設計變數(Desin Variables) (2/2)

圖4顯示了經SmartDO優化後的最終數值結果。如表所示，TDR阻抗從初始值83.2歐姆調整到50歐姆（已達到目標）。 圖5顯示了經SmartDO優化後的同軸過孔的最終佈局和配置。其形狀和配置已經顯著改變。 SmartDO進行了140次呼叫外部EMI CAE軟體計算，最終達到了這一最優結果。

圖4. SmartDO優化後的最終數值結果

圖5. SmartDO優化後的同軸過孔(coaxial via)的最終佈局和配置

SmartDO是AI強化泛用型CAE優化設計平台，這意味著它可以用於解決不同領域的各種工程問題。 以這份電子報為例，SmartDO可以通過利用A強化的優化算法來調整設計參數，減少EMI，增強信號完整性，確保電路功能和效率的最佳化，且不需要太多人工干預。

如果您想瞭解更多有關SmartDO的資訊，請與我們聯絡。