PCB-Neuigkeiten - So erreichen Sie ein effizientes automatisches Leiterplattenrouting

1. Bestimmen Sie die Anzahl der Leiterplattenschichten

Die Größe der Leiterplatte und die Anzahl der Verdrahtungsschichten muss zu Beginn des Entwurfs bestimmt werden. If the design requires the use of high-density ball grid array (BGA) components, die geringe Anzahl der für die Verdrahtung dieser Geräte erforderlichen Verdrahtungsschichten muss berücksichtigt werden. Die Anzahl der Verdrahtungsschichten und der Stapelmodus beeinflussen direkt die Verdrahtung und Impedanz der gedruckten Leitungen. Die Größe der Platte hilft, das Schichtmuster und die Breite der gedruckten Linie zu bestimmen, um den gewünschten Designeffekt zu erzielen.

Seit Jahren wird angenommen, dass weniger Schichten niedrigere Kosten bedeuten, aber es gibt viele andere Faktoren, die die Kosten für die Herstellung einer Platte beeinflussen. In den letzten Jahren wurde der Kostenunterschied zwischen Mehrschichtplatten stark reduziert. Zu Beginn des Entwurfs wurden mehr Schaltungsschichten verwendet und die Kupferbeschichtung gleichmäßig verteilt, um zu vermeiden, dass erst am Ende des Entwurfs neue Schichten hinzugefügt werden müssen, wenn einige Signale nicht den definierten Regeln und Platzanforderungen entsprachen. Sorgfältige Planung vor dem Entwurf reduziert eine Menge Probleme bei der Verkabelung.

2. Konstruktionsregeln und -beschränkungen

Das automatische Routing-Tool selbst weiß nicht, was zu tun ist. Um die Verdrahtungsaufgabe zu erfüllen, muss das Verdrahtungswerkzeug unter den richtigen Regeln und Einschränkungen arbeiten. Verschiedene Signalkabel haben unterschiedliche Verdrahtungsanforderungen. Die Signalkabel mit speziellen Anforderungen müssen entsprechend der Konstruktion klassifiziert werden. Jede Signalklasse sollte eine Priorität haben, und je höher die Priorität, desto strenger die Regeln. Regeln in Bezug auf gedruckte Leitungsbreite, Anzahl der Löcher, Parallelität, Interaktion zwischen Signalleitungen und Schichtgrenzen, diese Regeln haben einen großen Einfluss auf die Leistung von Verdrahtungswerkzeugen. Die sorgfältige Berücksichtigung der Konstruktionsanforderungen ist ein wichtiger Schritt für eine erfolgreiche Verdrahtung.

3. Bauteillayout

Für den Montageprozess gelten DFM-Regeln (Manufacturability Design) für das Bauteillayout. Wenn die Montageabteilung die Bewegung von Komponenten zulässt, kann die Schaltung optimiert werden, um die automatische Verdrahtung zu erleichtern. Die definierten Regeln und Einschränkungen beeinflussen das Layout-Design.

Routingkanäle und Durchgangslochbereiche sollten im Layout berücksichtigt werden. Diese Pfade und Bereiche sind für den Designer offensichtlich, aber das automatische Routing-Tool berücksichtigt nur ein Signal. Durch Festlegen der Routing-Einschränkungen und Festlegen der Ebene, auf der die Signalleitung verlegt werden kann, kann das Routing-Tool das Routing wie vom Designer beabsichtigt abschließen.

So erreichen Sie ein effizientes automatisches Leiterplattenrouting

4. Fan out Design

Während der Entwurfsphase des Lüfters sollte jeder Stift der Oberflächenmontagevorrichtung mindestens ein Durchgangsloch aufweisen, damit die Platine für Innenverklebung, Inline-Tests (ICT) und die Wiederaufbereitung der Schaltung verwendet werden kann, wenn zusätzliche Verbindungen erforderlich sind.

Um das automatische Verdrahtungswerkzeug effizient zu machen, ist es wichtig, so viele Lochgrößen und gedruckte Linien wie po zu verwenden

Mit einem Intervall von 50mil ideal. Verwenden Sie eine Art Durchgangsloch, die die Anzahl der Routingpfade angibt. Online-Test der Schaltung sollte bei der Auslegung des Lüfters berücksichtigt werden. Testvorrichtungen können teuer sein und werden in der Regel in der Nähe der vollen Produktion bestellt, wenn es zu spät ist, Knoten hinzuzufügen, um 100% Prüfbarkeit zu erreichen.

Nach sorgfältiger Überlegung und Vorhersage kann der Entwurf des Schaltungs-Online-Tests in der frühen Entwurfsphase und später im Produktionsprozess durchgeführt werden. Die Art des Durchgangslüfters kann basierend auf dem Verdrahtungsweg und dem Stromkreis-Online-Test bestimmt werden. Stromversorgung und Erdung beeinflussen auch die Verdrahtung und Lüfterausführung. Um die Filterkondensatorimpedanz des Kabels zu reduzieren, sollte möglichst nahe der oberflächenmontierten Gerätepins manuelle Verdrahtung verwendet werden, wenn nötig, kann dies den ursprünglich geplanten Verdrahtungsweg beeinträchtigen, sogar dazu führen, dass Sie überdenken, welche Art von Bohrung verwendet wird, muss daher das Verhältnis zwischen Impedanz und Loch und Pin über die Spezifikationen der Priorität festgelegt werden.

5. Manuelle Verdrahtung und Schlüsselsignalverarbeitung

Obwohl sich dieses Papier auf die automatische Verdrahtung konzentriert, ist und wird manuelle Verdrahtung ein wichtiger Prozess im PCB-Design sein. Manuelles Routing ist hilfreich für automatische Routing-Tools. Wie in den Abbildungen 2A und 2b gezeigt, kann das ausgewählte Netzwerk (NET) manuell geroutet und fixiert werden, um einen Pfad zu bilden, auf den sich das automatische Routing verlassen kann.

Unabhängig von der Anzahl der kritischen Signale müssen diese Signale zuerst verdrahtet werden, manuell verdrahtet oder mit automatischen Verdrahtungswerkzeugen kombiniert werden. Kritische Signale müssen in der Regel sorgfältig ausgelegt werden, um die gewünschte Leistung zu erzielen. Nachdem die Verdrahtung abgeschlossen ist, wird die Signalverdrahtung durch das entsprechende Ingenieurpersonal überprüft, was ein viel einfacherer Prozess ist. Nach der Kontrolle

Wird übergeben, werden die Drähte fixiert und die automatische Verdrahtung der verbleibenden Signale beginnt.

6. Automatische Verkabelung

Die Verdrahtung von Schlüsselsignalen muss die Steuerung einiger elektrischer Parameter während der Verdrahtung berücksichtigen, wie die Verringerung der verteilten Induktivität und EMV, und die Verdrahtung anderer Signale ist ähnlich. Alle EDA-Anbieter bieten eine Möglichkeit, diese Parameter zu steuern. Die Qualität der automatischen Verdrahtung kann bis zu einem gewissen Grad gewährleistet werden, indem man weiß, welche Eingangsparameter das automatische Verdrahtungswerkzeug hat und wie sie sich auf die Verdrahtung auswirken.

Es sollten gemeinsame Regeln für die automatische Weiterleitung von Signalen erlassen werden. Durch Festlegen von Einschränkungen und Verdrahtungsbereichen, die die für ein bestimmtes Signal verwendeten Schichten und die Anzahl der zu verwendenden Löcher begrenzen, kann das Verdrahtungswerkzeug die Drähte automatisch nach dem Entwurf des Ingenieurs leiten. Wenn die Anzahl der vom automatischen Fräswerkzeug verwendeten Schichten und die Anzahl der verlegten Löcher nicht begrenzt ist, wird jede Schicht für die automatische Fräsung verwendet und viele Löcher werden erzeugt.

Nachdem die Einschränkungen festgelegt und die erstellten Regeln angewendet wurden, wird die automatische Verkabelung ein ähnliches Ergebnis erzielen, wie erwartet, obwohl es einige Bereinigungen geben kann, sowie Platz für andere Signale und Netzwerkverkabelungen zu sichern. Nachdem ein Teil des Entwurfs abgeschlossen ist, wird es fixiert, um den nachfolgenden Verdrahtungsprozess zu verhindern.

Das gleiche Verfahren wird verwendet, um den Rest der Signale zu leiten. Die Anzahl der Routen hängt von der Komplexität der Strecke ab und wie viele allgemeine Regeln Sie definieren. Nachdem jede Signalklasse abgeschlossen ist, werden Einschränkungen für das restliche Netzwerk-Routing reduziert. Aber damit kommt eine Menge Signalverdrahtung, die manuelle Eingriffe erfordert. Heutige automatische Routing-Tools sind sehr leistungsstark und können typischerweise 100% Verdrahtung abschließen. Wenn das automatische Routing-Tool jedoch nicht alle Signalrouting abgeschlossen hat, müssen die verbleibenden Signale manuell geroutet werden.

7. Die Entwurfspunkte der automatischen Verdrahtung umfassen:

1) Ändern Sie leicht die Einstellungen und probieren Sie mehrere Routing-Pfade aus;

2) Halten Sie die Grundregeln unverändert, versuchen Sie verschiedene Verdrahtungsschichten, verschiedene gedruckte Linien- und Abstandsbreiten, verschiedene Linienbreiten, verschiedene Arten von Löchern wie totes Loch, vergrabenes Loch usw., beobachten Sie den Einfluss dieser Faktoren auf die Entwurfsergebnisse;

3) Lassen Sie das Verkabelungstool diese Standardnetzwerke nach Bedarf verarbeiten;

4) Je weniger wichtig das Signal ist, desto mehr Freiheit hat das automatische Routing-Tool, es zu routen.

8. Verkabelung

Wenn Sie eine EDA-Werkzeugsoftware verwenden, die Signalleitungslängen auflisten kann, überprüfen Sie diese Daten und Sie können feststellen, dass einige Signalleitungslängen sehr lang und mit wenigen Einschränkungen sind. Dieses Problem ist relativ einfach zu handhaben, und die manuelle Bearbeitung kann die Signalleitungslänge verkürzen und die Anzahl der Löcher reduzieren. Während des Reinigungsprozesses müssen Sie feststellen, welche Verkabelung richtig und welche Verkabelung nicht richtig ist. Wie manuelle Routing-Designs können automatische Routing-Designs auch während der Inspektion organisiert und bearbeitet werden.

9. Aussehen der Leiterplatte

Frühere Designs konzentrierten sich oft auf die visuellen Effekte der Leiterplatte, aber das ist nicht mehr der Fall. Die automatisch entworfene Leiterplatte ist nicht so schön wie das manuelle Design, aber sie kann die Anforderungen an elektronische Eigenschaften erfüllen, und die Integrität des Designs ist garantiert.