Elektronisches Design - Effektive Techniken zur Verbesserung der Layoutrate und der Designeffizienz von Leiterplatten

iPCB ist ein PCB-Designunternehmen, das sich auf Leiterplattendesign (Layout-Verdrahtungsdesign) für elektronische Produkte spezialisiert hat. Es führt hauptsächlich mehrschichtiges, hochdichtes PCB-Design-Zeichenbrett und PCB-Board-Design-Proofing-Geschäft durch.

Im PCB-Layoutdesign gibt es einen kompletten Satz von Methoden zur Verbesserung der Layoutrate. Hier stellen wir Ihnen effektive Techniken zur Verfügung, um die Layoutrate und Designeffizienz des PCB-Designs zu verbessern, was nicht nur den Projektentwicklungszyklus für Kunden spart, sondern auch maximiert. Die Grenze garantiert die Qualität des entworfenen Produkts.

Effektive Techniken zur Verbesserung der Layoutrate und der Designeffizienz von Leiterplatten

1. Die Größe der Leiterplatte und die Anzahl der Verdrahtungsschichten müssen zu Beginn des Designs bestimmt werden

Wenn das Design die Verwendung von High-Density Ball Grid Array (BGA)-Komponenten erfordert, muss die minimale Anzahl von Verdrahtungsschichten für die Verdrahtung dieser Geräte berücksichtigt werden. Die Anzahl der Verdrahtungsschichten und die Stapelmethode beeinflussen direkt die Verdrahtung und Impedanz der gedruckten Leitungen. Die Größe der Platte hilft, die Stapelmethode und die Breite der gedruckten Linie zu bestimmen, um den gewünschten Designeffekt zu erzielen.

Seit vielen Jahren haben die Menschen immer geglaubt, dass je niedriger die Anzahl der Leiterplattenschichten, desto niedriger die Kosten, aber es gibt viele andere Faktoren, die die Herstellungskosten der Leiterplatte beeinflussen. In den letzten Jahren wurde der Kostenunterschied zwischen Mehrschichtplatten stark reduziert. Es ist am besten, mehr Schaltungsschichten zu verwenden und das Kupfer zu Beginn des Entwurfs gleichmäßig zu verteilen, um zu vermeiden, dass eine kleine Anzahl von Signalen den definierten Regeln und Platzanforderungen bis zum Ende des Entwurfs nicht entspricht, so dass neue Schichten hinzugefügt werden müssen. Sorgfältige Planung vor dem Entwerfen reduziert viele Probleme bei der Verkabelung.

2. Das automatische Verdrahtungswerkzeug selbst weiß nicht, was zu tun ist

Um die Verdrahtungsaufgabe abzuschließen, muss das Verdrahtungswerkzeug unter den richtigen Regeln und Einschränkungen arbeiten. Verschiedene Signalleitungen haben unterschiedliche Verdrahtungsanforderungen. Alle Signalleitungen mit besonderen Anforderungen müssen klassifiziert werden. Unterschiedliche Designklassifikationen sind unterschiedlich. Jede Signalklasse sollte eine Priorität haben, je höher die Priorität, desto strenger die Regeln. Die Regeln betreffen die Breite der gedruckten Linien, die maximale Anzahl der Durchkontaktierungen, den Grad der Parallelität, den gegenseitigen Einfluss zwischen den Signalleitungen und die Grenze der Schichten. Diese Regeln haben einen großen Einfluss auf die Leistung des Verdrahtungswerkzeugs. Die sorgfältige Berücksichtigung der Konstruktionsanforderungen ist ein wichtiger Schritt für eine erfolgreiche Verdrahtung.

Um den Montageprozess zu optimieren, gelten DFM-Regeln (Design for Manufacturability) für das Bauteillayout. Wenn die Montageabteilung erlaubt, dass sich die Komponenten bewegen, kann die Schaltung entsprechend optimiert werden, was für die automatische Verdrahtung bequemer ist. Die definierten Regeln und Einschränkungen beeinflussen das Layout-Design.

3. Der Routingkanal und der Durchgangsbereich müssen während des Layouts berücksichtigt werden

Diese Pfade und Bereiche sind für PCB-Designer offensichtlich, aber das automatische Routing-Tool berücksichtigt nur ein Signal auf einmal. Durch Festlegen von Routing-Einschränkungen und Festlegen der Ebene von Signalleitungen kann das Routing-Tool so sein, wie es sich der Designer vorgestellt hat. Vervollständigen Sie die Verkabelung wie gezeigt.

Um dem automatischen Routing-Werkzeug zu ermöglichen, die Bauteilstifte in der Entwurfsphase des Lüfters zu verbinden, sollte jeder Pin der Oberflächenmontagevorrichtung mindestens einen Durchgang haben, so dass, wenn mehr Verbindungen benötigt werden, die Leiterplatte intern geschichtet werden kann.

Um die Effizienz des automatischen Routing-Werkzeugs zu maximieren, müssen die größte Durchgangsgröße und Drucklinie so weit wie möglich verwendet werden, und das Intervall ist idealerweise auf 50mil eingestellt. Verwenden Sie den via-Typ, der die Anzahl der Routingpfade maximiert. Bei der Durchführung des Lüfterdesigns ist es notwendig, das Problem der Schaltungs-Online-Prüfung zu berücksichtigen. Prüfvorrichtungen können teuer sein, und sie werden normalerweise bestellt, wenn sie kurz davor stehen, in die volle Produktion zu gehen. Wenn Sie nur dann erwägen, Knoten hinzuzufügen, um 100% Testbarkeit zu erreichen, wäre es zu spät.

Nach sorgfältiger Überlegung und Vorhersage kann das Design von Schaltungs-Online-Tests in der Anfangsphase des Entwurfs durchgeführt und im späteren Produktionsprozess realisiert werden. Die Art des Durchlüfters wird anhand des Verdrahtungsweges und der Schaltungsonline-Prüfung bestimmt. Das Netzteil und die Erdung beeinflussen auch die Verdrahtung und den Lüfterausgang. Um den induktiven Reaktanz zu reduzieren, der durch die Anschlussleitung des Filterkondensators erzeugt wird, sollten die Durchkontaktierungen so nah wie möglich an den Pins der Oberflächenbefestigungseinrichtung liegen. Bei Bedarf kann eine manuelle Verkabelung verwendet werden. Dies kann sich auf den ursprünglich geplanten Verdrahtungsweg auswirken und kann sogar dazu führen, dass Sie erneut überlegen, welche Art des Durchgangs zu verwenden ist. Daher muss die Beziehung zwischen Durchgangs- und Pin-Induktivität berücksichtigt und die Priorität der Durchgangsspezifikationen festgelegt werden.

Viertens hilft die Verwendung der manuellen Verdrahtung automatischen Verdrahtungswerkzeugen, die Verdrahtungsarbeiten abzuschließen

Obwohl dieser Artikel hauptsächlich das automatische Routing behandelt, ist manuelles Routing ein wichtiger Prozess des PCB-Designs jetzt und in der Zukunft. Die manuelle Verdrahtung hilft automatischen Verdrahtungswerkzeugen, die Verdrahtungsarbeiten abzuschließen. Unabhängig von der Anzahl der Schlüsselsignale sollten diese Signale zuerst manuell oder in Kombination mit automatischen Routingwerkzeugen geführt werden. Kritische Signale müssen in der Regel ein sorgfältiges Schaltungsdesign durchlaufen, um die gewünschte Leistung zu erreichen. Nachdem die Verkabelung abgeschlossen ist, überprüft das zuständige Ingenieurpersonal die Signalverdrahtung. Dieser Prozess ist relativ einfach. Nachdem Sie die Inspektion bestanden haben, reparieren Sie diese Leitungen und beginnen Sie dann, die verbleibenden Signale automatisch zu leiten.

Die Verdrahtung von Schlüsselsignalen muss die Steuerung einiger elektrischer Parameter während der Verdrahtung berücksichtigen, wie z.B. die Verringerung der verteilten Induktivität und EMV usw. Die Verdrahtung anderer Signale ist ähnlich. Alle EDA-Anbieter bieten eine Möglichkeit, diese Parameter zu steuern. Nach dem Verständnis der Eingangsparameter des automatischen Verdrahtungswerkzeugs und des Einflusses der Eingangsparameter auf die Verdrahtung kann die Qualität der automatischen Verdrahtung bis zu einem gewissen Grad garantiert werden.

Fünftens sollten allgemeine Regeln zur automatischen Weiterleitung von Signalen verwendet werden

Durch Festlegen von Einschränkungen und Verboten von Verdrahtungsbereichen, um die von einem bestimmten Signal verwendeten Schichten und die Anzahl der verwendeten Durchkontaktierungen zu begrenzen, kann das Verdrahtungswerkzeug die Drähte automatisch nach den Entwurfsideen des Ingenieurs leiten. Wenn die Anzahl der vom automatischen Routing-Tool verwendeten Schichten und die Anzahl der Durchkontaktierungen nicht begrenzt sind, wird jede Schicht während des automatischen Routings verwendet und viele Durchkontaktierungen werden generiert.

Nach Festlegung der Einschränkungen und Anwendung der erstellten Regeln wird das automatische Routing Ergebnisse erzielen, die den Erwartungen ähneln. Natürlich können einige Sortierarbeiten erforderlich sein, und Platz für andere Signal- und Netzwerkverkabelungen muss sichergestellt werden. Nachdem ein Teil des Entwurfs abgeschlossen ist, reparieren Sie ihn, um zu verhindern, dass er durch den nachfolgenden Verdrahtungsprozess beeinträchtigt wird.

6. Verwenden Sie die gleichen Schritte, um die verbleibenden Signale zu routen

Die Anzahl der Verkabelungen hängt von der Komplexität der Schaltung und der Anzahl der allgemeinen Regeln ab, die Sie definieren. Nachdem jeder Signaltyp abgeschlossen ist, werden die Einschränkungen der verbleibenden Netzwerkverdrahtung reduziert. Aber mit ihm kommt eine Menge Signalverdrahtung, die manuelle Eingriffe erfordert. Heutige automatische Verdrahtungswerkzeuge sind sehr leistungsstark und können in der Regel 100% der Verdrahtung vervollständigen. Wenn das automatische Verdrahtungswerkzeug jedoch nicht alle Signalverdrahtung abgeschlossen hat, müssen die verbleibenden Signale manuell verdrahtet werden.

Wenn die EDA-Werkzeugsoftware, die Sie verwenden, die Verdrahtungslänge des Signals auflisten kann, überprüfen Sie diese Daten, können Sie feststellen, dass einige Signalverdrahtungslängen mit wenigen Einschränkungen sehr lang sind. Dieses Problem ist relativ einfach zu handhaben, und die Signalverdrahtungslänge kann verkürzt und die Anzahl der Durchkontaktierungen kann durch manuelle Bearbeitung reduziert werden. Bei der Fertigstellung müssen Sie feststellen, welche Verkabelung vernünftig und welche Verkabelung unzumutbar ist. Wie das manuelle Verdrahtungsdesign kann auch das automatische Verdrahtungsdesign während des Inspektionsprozesses sortiert und bearbeitet werden.

iPCB PCB Design Fähigkeiten

Die höchste Signalentwurfsrate: 10Gbps CML Differenzsignal;

Die höchste Anzahl von Leiterplattendesignschichten: 40 Schichten;

Mindestlinie Breite: 2,4mil;

Mindestabstand: 2,4mil;

Mindestabstand der BGA PIN: 0,4mm;

Minimaler mechanischer Lochdurchmesser: 6mil;

Minimaler Laserbohrdurchmesser: 4mil;

Maximale PIN-Nummer:; 63000+

Maximale Anzahl der Bauteile: 3600;

Maximale Anzahl BGA: 48+.

PCB-Design-Service-Prozess

1. Kunden stellen schematische Diagramme zur Verfügung, um PCB-Design zu konsultieren;

2. Bewerten Sie das Angebot entsprechend dem schematischen Diagramm und Kundenentwurfsanforderungen;

3. Der Kunde bestätigt das Angebot, unterzeichnet den Vertrag und bezahlt die Projektkaution;

4. Empfangen Sie Vorauszahlung, arrangieren Sie Ingenieurentwurf;

5. Nachdem das Design abgeschlossen ist, stellen Sie dem Kunden einen Screenshot der Datei zur Bestätigung zur Verfügung;

6. Der Kunde bestätigt OK, regelt die Balance und stellt PCB-Designinformationen zur Verfügung.