Leiterplattentechnisch - Sieben Schritte zur Bestimmung des PCB-Layouts und -Routings

Sieben Schritte zur Bestimmung Leiterplattenlayout und routing

Erstens, schauen wir uns an, was PCB (PrintedCircuitBoard) is. Der chinesische Name ist Leiterplatte, auch bekannt als Leiterplatte, Leiterplatte. Es ist eine wichtige elektronische Komponente, Unterstützung elektronischer Komponenten, und der elektrische Anschluss elektronischer Komponenten. Anbieter. Weil es durch elektronischen Druck hergestellt wird, es wird eine "gedruckte" Leiterplatte genannt. Als PCB Größenanforderungen werden immer kleiner, Anforderungen an die Gerätedichte werden immer höher, and PCB-Design is becoming more and more difficult. Wie man ein High erreicht Leiterplattenlayout die Entwurfszeit zu beschleunigen und zu verkürzen, hier, der Autor spricht über die gestalterischen Fähigkeiten von PCB Planung, Layout und Verkabelung.

Vor Beginn der Verdrahtung sollte das Design sorgfältig analysiert und die Werkzeugsoftware sorgfältig eingestellt werden, wodurch das Design den Anforderungen besser entspricht.

1. Bestimmen Sie die Anzahl der Schichten der PCB
Die Größe der Leiterplatte und die Anzahl der Verdrahtungsschichten müssen zu Beginn des Designs bestimmt werden. Die Anzahl der Verdrahtungsschichten und das STack-up-Verfahren beeinflussen direkt die Verdrahtung und Impedanz der gedruckten Leitungen. Die Größe der Platte hilft, die Stapelmethode und die Breite der Drucklinie zu bestimmen, um den gewünschten Designeffekt zu erzielen. Zur Zeit, Der Kostenunterschied zwischen Mehrschichtplatten ist sehr gering, und es ist besser, mehr Schaltungsschichten zu verwenden und das Kupfer zu Beginn des Entwurfs gleichmäßig zu verteilen.

2, design rules and restrictions
To successfully complete die wiring task, Verdrahtungswerkzeuge müssen unter den richtigen Regeln und Einschränkungen arbeiten. Zur Klassifizierung aller Signalleitungen mit speziellen Anforderungen, Jede Signalklasse sollte eine Priorität haben. Je höher die Priorität, je strenger die Vorschriften. Die Regeln beziehen sich auf die Breite der gedruckten Linien, die große Anzahl der Durchkontaktierungen, die Parallelität, die gegenseitige Beeinflussung der Signalleitungen, und die Ebenenbeschränkungen. Diese Regeln haben einen großen Einfluss auf die Leistung des Verdrahtungswerkzeugs. Die sorgfältige Berücksichtigung der Konstruktionsanforderungen ist ein wichtiger Schritt für eine erfolgreiche Verdrahtung.

3, the layout of components
In the process of optimizing the assembly process, the design for manufacturability (DFM) rules impose restrictions on the component layout. Wenn die Montageabteilung erlaubt, die Komponenten zu bewegen, die Schaltung kann entsprechend optimiert werden, das für die automatische Verdrahtung bequemer ist. Die definierten Regeln und Einschränkungen beeinflussen das Layout-Design. Das automatische Verdrahtungswerkzeug berücksichtigt jeweils nur ein Signal. Durch Festlegen der Verdrahtungsbeschränkungen und Festlegen der Schicht der Signalleitung, Das Verdrahtungswerkzeug kann die Verdrahtung vervollständigen, wie der Designer es sich vorgestellt hat.
Zum Beispiel, für das Layout der Stromleitung: 1. Der Leistungsentkopplungskreis sollte in der Nähe der relevanten Schaltkreise im Leiterplattenlayout, und nicht im Kraftbereich platziert, Andernfalls beeinflusst es den Bypass-Effekt und fließt durch die Stromleitung und die Erdleitung. Der pulsierende Strom verursacht Störungen; 2. Für die Stromversorgungsrichtung innerhalb der Schaltung, Strom sollte von der Endstufe zur vorherigen Stufe zugeführt werden, und der Leistungsfilterkondensator dieses Teils sollte in der Nähe der Endstufe angeordnet sein; 3. Für einige aktuelle Hauptkanäle, Der Strom sollte während des Erkennungsprozesses getrennt oder gemessen werden, Während des Layouts sollten Stromlücken auf den gedruckten Drähten angeordnet werden.
Darüber hinaus, Es ist zu beachten, dass die geregelte Stromversorgung während des Layouts möglichst auf einer separaten Leiterplatte angeordnet werden sollte. Wenn die Stromversorgung und die Schaltung eine Leiterplatte teilen, im Layout, Es sollte vermieden werden, dass die stabilisierte Stromversorgung und die Schaltungskomponenten gemischt werden oder die Stromversorgung und der Schaltkreis teilen sich den Erdungskabel.
Denn diese Art der Verkabelung ist nicht nur anfällig für Störungen, aber auch die Last kann während der Wartung nicht getrennt werden. Damals, Nur ein Teil der gedruckten Drähte kann geschnitten werden, dadurch die Leiterplatte beschädigt.

4. Fan-out design
In the fan-out design stage, Jeder Stift der Oberflächenbefestigungseinrichtung sollte mindestens einen über, so dass, wenn mehr Verbindungen benötigt werden, die Leiterplatte kann intern angeschlossen werden, Online-Tests, und Kreislaufaufbereitung.
Um das automatische Fräswerkzeug effizienter zu machen, Es ist notwendig, eine möglichst große Durchgangsgröße und gedruckte Linien zu verwenden, und das Intervall ist ideal auf 50mil eingestellt. Verwenden Sie einen Via-Typ, der die Anzahl der Routingpfade vergrößert. Nach sorgfältiger Überlegung und Vorhersage, Der Entwurf des Schaltungs-Online-Tests kann in der Anfangsphase des Entwurfs durchgeführt und in der späteren Phase des Produktionsprozesses realisiert werden.
Ermitteln Sie den Durchlüftertyp entsprechend dem Verdrahtungsweg und Schaltungsonline-Test. Die Stromversorgung und Erdung beeinflussen auch die Verdrahtung und Lüfterausführung.

5. Manual wiring and processing of key signals
Manual wiring is an important process of printed circuit board design now and in the future. Die Verwendung von manueller Verdrahtung hilft automatischen Verdrahtungswerkzeugen, die Verdrahtungsarbeiten abzuschließen.
By manually routing and fixing the selected network (net), Es ist möglich, einen Pfad zu bilden, der für das automatische Routing verwendet werden kann.
First, Leiten Sie die Schlüsselsignale, entweder manuell oder in Kombination mit automatischen Verdrahtungswerkzeugen. Nachdem die Verkabelung abgeschlossen ist, Das zuständige technische und technische Personal überprüft die Signalverdrahtung. Nachdem die Inspektion bestanden ist, die Drähte werden fixiert, und dann werden die restlichen Signale automatisch verdrahtet.
Aufgrund der Existenz von Impedanz im Erdungskabel, Es bringt allgemeine Impedanzstörungen in die Schaltung. Daher, Verbinden Sie während der Verdrahtung keine Punkte mit einem Erdungssymbol beliebig, die schädliche Kopplung verursachen und den Betrieb des Stromkreises beeinträchtigen können.
Wenn die Frequenz höher ist, Die Induktivität des Drahtes ist mehrere Größenordnungen größer als der Widerstand des Drahtes selbst. Zur Zeit, auch wenn nur ein kleiner Hochfrequenzstrom durch den Draht fließt, ein bestimmter hochfrequenter Spannungsabfall tritt auf. Daher, für Hochfrequenzschaltungen, the Leiterplattenlayout sollte möglichst kompakt angeordnet sein, und die gedruckten Drähte sollten so kurz wie möglich sein.
Es gibt gegenseitige Induktivität und Kapazität zwischen gedruckten Drähten. Wenn die Arbeitsfrequenz groß ist, es wird Störungen zu anderen Teilen verursachen, die als parasitäre Kopplungsinterferenz bezeichnet wird. Die Unterdrückungsmethoden, die angewendet werden können, sind: 1. Verkürzen Sie die Signalverdrahtung zwischen allen Ebenen so weit wie möglich; 2. Ordnen Sie die Schaltungen aller Ebenen nach der Reihenfolge der Signale an, um zu vermeiden, dass die Signalleitungen jeder Ebene überquert werden; 3. Die Drähte von zwei benachbarten Platten sollten vertikal oder gekreuzt sein. Parallel; 4. Wenn Signaldrähte parallel in der Platine verlegt werden sollen, Diese Drähte sollten durch einen bestimmten Abstand so weit wie möglich getrennt werden, oder durch Massedrähte und Stromdrähte getrennt, um den Zweck der Abschirmung zu erreichen.

6, automatic wiring
For the wiring of key signals, Sie müssen erwägen, einige elektrische Parameter während der Verdrahtung zu steuern, wie Verringerung der verteilten Induktivität. Nach dem Verständnis der Eingangsparameter des automatischen Verdrahtungswerkzeugs und des Einflusses der Eingangsparameter auf die Verdrahtung, die Qualität der automatischen Verdrahtung kann bis zu einem gewissen Grad erreicht werden. Garantie.
Bei der automatischen Weiterleitung von Signalen sollten allgemeine Regeln erlassen 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, Das Verdrahtungswerkzeug kann die Drähte entsprechend den Entwurfsideen des Ingenieurs automatisch routen. Nach Festlegen der Einschränkungen und Anwenden der erstellten Regeln, wird das automatische Routing Ergebnisse ähnlich den Erwartungen erzielen. Nachdem ein Teil des Entwurfs abgeschlossen ist, Es wird behoben, um zu verhindern, dass es durch den nachfolgenden Routing-Prozess beeinträchtigt wird.
Die Anzahl der Verkabelungen hängt von der Komplexität der Schaltung und der Anzahl der definierten allgemeinen Regeln ab. Heutige automatische Verdrahtungswerkzeuge sind sehr leistungsstark und können in der Regel 100% der Verdrahtung vervollständigen. Allerdings, wenn das automatische Verdrahtungswerkzeug nicht alle Signalverdrahtung abgeschlossen hat, Es ist notwendig, die verbleibenden Signale manuell zu routen.

7. Wiring arrangement
Some signals with few constraints have very long wiring lengths. Zur Zeit, Sie können zunächst feststellen, welche Verkabelung vernünftig und welche Verkabelung unzumutbar ist, und dann manuell bearbeiten, um die Signalverdrahtungslänge zu verkürzen und die Anzahl der Durchkontaktierungen zu reduzieren.

Die oben genannten zehn Schritte sind Leiterplattenlayout, lerntest an du?