Diseño electrónico - Habilidades de diseño de PCB para cableado automático eficiente

Aunque las herramientas EDA son ahora poderosas, a medida que los requisitos de tamaño de los PCB son cada vez más pequeños y la densidad de los dispositivos es cada vez mayor, el diseño de los PCB es cada vez más difícil. ¿¿ cómo lograr una alta tasa de diseño de PCB y acortar el tiempo de diseño? Este artículo presentará las técnicas de diseño para la planificación del diseño de pcb, el diseño y el cableado. hoy en día, el diseño de PCB requiere cada vez menos tiempo, el espacio de la placa de circuito es cada vez menor, la densidad del dispositivo es cada vez mayor y las reglas de diseño son extremadamente exigentes, mientras que los componentes de gran tamaño dificultan el trabajo del diseñador. Para resolver los problemas de diseño y acelerar el lanzamiento de productos, muchos fabricantes ahora tienden a utilizar herramientas EDA especiales para lograr el diseño de pcb. Sin embargo, las herramientas especiales de eda no pueden producir los resultados deseados ni lograr una tasa de despliegue del 100%, y son muy caóticas. Por lo general, se necesita mucho tiempo para completar el trabajo restante.

Hay muchas herramientas EDA populares en el mercado, pero son las mismas, excepto los diferentes términos utilizados y la ubicación de las teclas de función. ¿¿ cómo utilizar estas herramientas para lograr mejor el diseño de pcb? Antes de comenzar el cableado, analizar cuidadosamente el diseño y configurar cuidadosamente el software de la herramienta hará que el diseño cumpla con los requisitos. Los siguientes son los procesos y pasos generales de diseño.

1. determinar el número de capas de PCB

El tamaño de la placa de circuito y el número de capas de cableado deben determinarse al principio del diseño. Si el diseño requiere el uso de componentes de matriz de rejilla esférica de alta densidad (bga), se debe considerar el número mínimo de capas de cableado necesarias para cableado de estos dispositivos. El número de capas de cableado y el método de apilamiento afectarán directamente el cableado y la resistencia de la línea impresa. El tamaño de la placa ayuda a determinar el método de apilamiento y el ancho de la línea de impresión para lograr el efecto de diseño requerido.

2. reglas y restricciones de diseño

La herramienta de cableado automático en sí no sabe qué hacer. para completar la tarea de cableado, la herramienta de cableado necesita trabajar bajo las reglas y restricciones correctas. Diferentes líneas de señal tienen diferentes requisitos de cableado. Todas las líneas de señal con requisitos especiales deben clasificarse, y las diferentes clasificaciones de diseño son diferentes. Cada categoría de señal debe tener una prioridad, y cuanto mayor sea la prioridad, más estrictas serán las reglas. Estas reglas se refieren al ancho de la línea impresa, el número máximo de agujeros que pasan, el paralelismo, la interacción entre las líneas de señal y las limitaciones de la capa. Estas reglas tienen un gran impacto en el rendimiento de las herramientas de cableado. Considerar cuidadosamente los requisitos de diseño es un paso importante para el éxito del cableado.

3. diseño de los componentes

Para optimizar el proceso de montaje, las reglas de diseño de manufacturabilidad limitarán el diseño de las piezas. Si el Departamento de montaje permite el Movimiento de los componentes, se puede optimizar adecuadamente el circuito, lo que facilita el cableado automático. las reglas y restricciones definidas afectarán el diseño del diseño.

4. diseño de abanico

En la fase de diseño del abanico, para que la herramienta de cableado automático pueda conectar los pines del componente, cada pin del dispositivo de montaje de superficie debe tener al menos un agujero de paso, de modo que cuando se necesiten más conexiones, la placa de circuito pueda ser una conexión jerárquica interna, una prueba en línea (tic) y un reprocesamiento del circuito. El diseño de la prueba en línea del circuito se puede llevar a cabo en las primeras etapas del diseño y se puede implementar en las etapas posteriores del proceso de producción. El tipo de abanico a través del agujero se determina en función de la ruta de cableado y la prueba en línea del circuito. La fuente de alimentación y la puesta a tierra también pueden afectar el diseño del cableado y el ventilador. Para reducir la reactancia inductiva generada por el cable de conexión del condensadores de filtro, el agujero de paso debe estar lo más cerca posible del pin del dispositivo de montaje de la superficie y, si es necesario, se puede utilizar el cableado manual. Esto puede afectar la ruta de cableado inicialmente prevista e incluso puede llevar a reconsiderar qué tipo de agujero de paso se utiliza, por lo que debe considerar la relación entre el agujero de paso y la bobina de inducción del pin, y establecer la prioridad de la especificación del agujero de paso.

5. cableado manual y procesamiento de señales clave

Independientemente del número de señales clave, estas señales deben ser enrutadas primero, manualmente o combinadas con herramientas de enrutamiento automático. Las señales clave generalmente deben diseñarse cuidadosamente a través de un circuito para lograr el rendimiento requerido. Una vez finalizado el cableado, los ingenieros pertinentes revisarán el cableado de la señal. este proceso es relativamente fácil. Después de pasar la inspección, fije estas líneas y luego active el cableado automático de las señales restantes.

6. cableado automático

El cableado de señales clave requiere considerar el control de algunos parámetros eléctricos durante el cableado, como la reducción de inductores distribuidos y emc, entre otros. el cableado de otras señales es similar. Todos los proveedores de eda proporcionarán una forma de controlar estos parámetros. Después de comprender los parámetros de entrada de la herramienta de cableado automático y el impacto de los parámetros de entrada en el cableado, se puede garantizar la calidad del cableado automático hasta cierto punto.

7. los puntos clave del diseño del cableado automático de PCB incluyen:

7.1 cambiar ligeramente la configuración y probar varios cables de ruta;

7.2 mantener las reglas básicas sin cambios, probar diferentes capas de cableado, diferentes anchos de alambre y espaciado, diferentes anchos de alambre y diferentes tipos de agujeros, como agujeros ciegos, agujeros enterrados, etc., y observar cómo estos factores afectan los resultados del diseño;

7.3 permitir que las herramientas de cableado procesen estas redes predeterminadas según sea necesario;

7.4 cuanto menos importante sea la señal, mayor será la libertad de cableado de la herramienta de cableado automático.

8. disposición del cableado

Al editar manualmente, se puede acortar la longitud del cableado de la señal y reducir el número de agujeros. En el proceso de organización, necesita determinar qué cableado es razonable y qué cableado no es razonable. Al igual que el diseño de cableado manual, el diseño de cableado automático también se puede ordenar y editar durante el proceso de inspección.

9. apariencia de PCB

El diseño anterior solía centrarse en los efectos visuales de las placas de circuito impreso, pero ahora es diferente. Las placas de circuito diseñadas automáticamente no son tan hermosas como las diseñadas manualmente, pero las características electrónicas pueden cumplir con los requisitos prescritos y garantizar el rendimiento completo del diseño.