Leiterplattentechnisch - Sieben Fähigkeiten des Leiterplattenlayouts und der Verdrahtung

Da die Anforderungen an die Leiterplattengröße immer kleiner werden, Anforderungen an die Gerätedichte werden immer höher, und PCB-Design wird immer schwieriger. Wie werden wir einen hohen Leiterplattenlayout die Entwurfszeit zu beschleunigen und zu verkürzen, dann werden wir über die Design-Fähigkeiten der PCB-Planung sprechen, Layout und Routing. Das Design sollte sorgfältig analysiert und die Werkzeugsoftware vor der Verdrahtung sorgfältig eingestellt werden, die den Entwurf mehr im Einklang mit den Anforderungen machen.

Erstens, bestimmen Sie die Anzahl der Schichten der Leiterplatte

Die Größe der Leiterplatte und die Anzahl der Verdrahtungsschichten müssen zu Beginn des Designs festgelegt werden. Die Anzahl der Verdrahtungsschichten und das STack-up-Verfahren beeinflussen direkt die Verdrahtung und Impedanz der gedruckten Leitungen. Die Größe der Platte hilft auch, die Stapelmethode und die Breite der gedruckten Linie zu bestimmen, um den gewünschten Designeffekt zu erzielen. Derzeit ist der Kostenunterschied zwischen Mehrschichtplatinen sehr klein, und es ist besser, mehr Schaltungsschichten zu verwenden und die Kupferverteilung zu Beginn des Designs gleichmäßig zu machen.

2. Konstruktionsvorschriften und -beschränkungen

Um die Verdrahtungsaufgabe erfolgreich abzuschließen, müssen Verdrahtungswerkzeuge nach den richtigen Regeln und Einschränkungen arbeiten. Um alle Signalleitungen mit speziellen Anforderungen zu klassifizieren, sollte jede Signalklasse 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.

Drittens das Layout der Komponenten

Im fortschrittlichsten Optimierungs-Montageprozess beschränken DFM-Regeln (Design for Manufacturability, Design for Manufacturability) das Bauteillayout. Wenn die Montageabteilung die Komponenten bewegen lässt, kann der Schaltkreis entsprechend optimiert werden, was für die automatische Verdrahtung bequemer ist. Daher beeinflussen die definierten Regeln und Einschränkungen das Layout-Design. Das automatische Verdrahtungswerkzeug berücksichtigt jeweils nur ein Signal. Durch Festlegen der Verdrahtungsbeschränkungen und Festlegen der Schicht der Signalleitung kann das Verdrahtungswerkzeug die Verdrahtung so abschließen, wie es sich der Designer vorgestellt hat.

Die Anordnung des Netzkabels:

1. Im PCB-Layout sollte die Stromversorgungs-Entkopplungsschaltung in der Nähe der relevanten Schaltungen entworfen werden, anstatt in den Stromversorgungsteil platziert zu werden, andernfalls beeinträchtigt sie den Bypass-Effekt, und pulsierender Strom fließt auf der Stromleitung und der Erdungsleitung und verursacht Störungen;

2. Für die Stromversorgungsrichtung innerhalb des Schaltkreises sollte Energie von der Endstufe zur vorherigen Stufe geliefert werden, und der Stromversorgungsfilterkondensator dieses Teils sollte in der Nähe der Endstufe angeordnet sein;

3. Für einige Hauptstromkanäle, wie Trennen oder Messen von Strom während des Debugging und Tests, sollten Stromlücken auf den gedruckten Drähten während des Layouts angeordnet werden.

Darüber hinaus 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, sollte im Layout vermieden werden, dass die stabilisierte Stromversorgung und die Schaltungskomponenten gemischt werden oder die Stromversorgung und die Schaltung den Erdungskabel teilen. Da diese Art der Verkabelung nicht nur einfach ist, Störungen zu erzeugen, sondern gleichzeitig die Last während der Wartung nicht getrennt werden kann, und nur ein Teil der gedruckten Drähte kann zu diesem Zeitpunkt geschnitten werden, wodurch die Leiterplatte beschädigt wird.

Vier, Fächer-out-Design

In der Entwurfsphase des Lüfters sollte jeder Pin des Oberflächenmontagegerätes mindestens ein Durchgangs haben, damit die Leiterplatte, wenn mehr Anschlüsse benötigt werden, interne Verbindungen, Online-Tests und die Wiederaufbereitung der Schaltung durchführen 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. Es ist notwendig, den Durchgangstyp zu übernehmen, der die Anzahl der Verdrahtungswege maximiert. Nach sorgfältiger Überlegung und Vorhersage kann das Design des Schaltungs-Online-Tests in der frühen Phase des Entwurfs durchgeführt und in der späteren Phase des Produktionsprozesses realisiert werden. Bestimmen Sie die Art des Durchlüfters basierend auf dem Verdrahtungsweg und der Schaltung Online-Prüfung. Strom und Masse beeinflussen auch das Verdrahtungs- und Lüfterdesign.

Fünf, manuelle Verdrahtung und Verarbeitung von Schlüsselsignalen

Jetzt und in Zukunft ist die manuelle Verdrahtung ein sehr wichtiger Schritt im Leiterplattendesign. Die manuelle Verdrahtung hilft automatischen Verdrahtungswerkzeugen, die Verdrahtungsarbeiten abzuschließen. Durch manuelles Routing und Fixieren des ausgewählten Netzwerks (Netz) kann ein Pfad gebildet werden, der für das automatische Routing verwendet werden kann.

Die Schlüsselsignale werden zuerst verdrahtet, 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, bei Verdrahtung, Verbinden Sie keine Punkte beliebig mit einem Erdungssymbol, die schädliche Kopplung verursachen und den Betrieb des Stromkreises beeinträchtigen können. Bei höheren Frequenzen, 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, die Leiterplattenlayout sollte möglichst kompakt angeordnet sein, und die gedruckten Drähte sollten so kurz wie möglich sein. Es gibt gegenseitige Induktivität und Kapazität zwischen den 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 alle Ebenen der Schaltungen in der Reihenfolge der Signale an, um zu vermeiden, dass jede Ebene der Signalleitungen überschritten wird;

3. Die Drähte von zwei benachbarten Platten sollten senkrecht oder quer, nicht parallel sein;

4. Wenn Signaldrähte parallel in der Platine verlegt werden sollen, sollten diese Drähte durch einen bestimmten Abstand so weit wie möglich getrennt oder durch Massedrähte und Stromdrähte getrennt werden, um den Zweck der Abschirmung zu erreichen.

Sechs, automatische Verkabelung

Für die Verdrahtung von Schlüsselsignalen müssen Sie erwägen, einige elektrische Parameter während der Verdrahtung zu steuern, wie die Verringerung der verteilten Induktivität usw. Nachdem Sie die Eingangsparameter des automatischen Verdrahtungswerkzeugs und den Einfluss der Eingangsparameter auf die Verdrahtung verstanden haben, kann die Qualität der automatischen Verdrahtung bis zu einem gewissen Grad erreicht werden. Garantie. Bei der automatischen Weiterleitung von Signalen sollten allgemeine Regeln 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. Nach dem Setzen der Einschränkungen und Anwenden der erstellten Regeln wird das automatische Routing Ergebnisse erzielen, die den Erwartungen ähneln. Nachdem ein Teil des Entwurfs abgeschlossen ist, wird er behoben, um zu verhindern, dass er durch den nachfolgenden Routingprozess 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. Wenn das automatische Verdrahtungswerkzeug jedoch nicht die gesamte Signalverdrahtung abgeschlossen hat, ist es notwendig, die verbleibenden Signale manuell zu routen.

Sieben, die Anordnung von Leiterplattenverdrahtung

Für einige Signale mit wenigen Einschränkungen ist die Verdrahtungslänge sehr lang. Zu diesem Zeitpunkt können Sie zuerst feststellen, welche Verkabelung vernünftig und welche Verkabelung unangemessen ist, und dann manuell bearbeiten, um die Signalverkabelungslänge zu verkürzen und die Anzahl der Durchkontaktierungen zu reduzieren.