Noticias de PCB - Habilidades de planificación y diseño de cableado de PCB

El pcb, también conocido como placa de circuito impreso, es un componente electrónico importante, soporte de componentes electrónicos y proveedor de conexión eléctrica de componentes electrónicos. Debido a que está hecho de impresión electrónica, se llama placa de circuito "impresa".

A medida que los requisitos de tamaño de los PCB son cada vez más pequeños y los requisitos de densidad de dispositivos son cada vez más altos, el diseño de los PCB se vuelve cada vez más difícil. Cómo lograr una alta tasa de aprobación de los PCB y acortar el tiempo de diseño, el autor de este artículo discutió las habilidades de planificación, diseño y diseño de cableado de los pcb.

Antes de cablear, se debe analizar cuidadosamente el diseño y la configuración del software de la herramienta para que el diseño sea más adecuado.

Habilidades de planificación y diseño de cableado de PCB

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. El número de capas de cableado y el modo de apilamiento afectarán directamente el cableado y la resistencia de la línea impresa. El tamaño de la placa de impresión ayuda a determinar el ancho del patrón estratificado y las líneas impresas para lograr el efecto de diseño deseado. En la actualidad, la diferencia de costos entre las capas es muy pequeña y se utilizan más capas de circuito al principio del diseño, y los recubrimientos de cobre están bien distribuidos.

2. reglas y restricciones de diseño

Para completar con éxito la tarea de cableado, las herramientas de cableado deben trabajar bajo las reglas y restricciones correctas. Para clasificar todas las líneas de señal con requisitos especiales, cada categoría de señal debe tener una prioridad, y cuanto mayor sea la prioridad, más estrictas serán las reglas. Reglas relacionadas con el ancho de la línea de impresión, el número de agujeros, el paralelismo, la interacción entre las líneas de señal y las limitaciones de capa, estas reglas tienen un gran impacto en el rendimiento de la herramienta de cableado.

Considerar cuidadosamente los requisitos de diseño es un paso importante para el éxito del cableado.

3. diseño de componentes

Durante el montaje, las reglas de diseño de manufacturabilidad (dfm) imponen restricciones a la disposición de las piezas. Si el Departamento de montaje permite el Movimiento de los componentes, se puede optimizar el circuito para facilitar el cableado automático. Las reglas y restricciones definidas afectan el diseño del diseño. La herramienta de cableado automático solo considera una señal. Al establecer las restricciones de cableado y establecer las capas en las que se pueden colocar las líneas de señal, las herramientas de cableado pueden completar el cableado de acuerdo con la imaginación del diseñador.

Por ejemplo, para la disposición de los cables de energía:

(1) en el diseño de pcb, el circuito de desacoplamiento de la fuente de alimentación debe diseñarse cerca del circuito relevante, en lugar de colocarse en la parte de la fuente de alimentación, de lo contrario afectará el efecto de derivación y fluirá a través de la corriente pulsante en el cable de alimentación y el suelo, lo que dará lugar a manipulación;

(2) para la dirección de la fuente de alimentación en el interior del circuito, la fuente de alimentación debe proporcionarse desde el último nivel hasta el nivel anterior, y los condensadores de filtro de esta parte de la fuente de alimentación deben colocarse cerca del último nivel;

3. para algunos de los principales canales de corriente, como la apertura interrumpida o la medición de la corriente durante el proceso de puesta en marcha y prueba, las brechas de corriente en los cables impresos deben colocarse en el diseño.

Además, también debemos prestar atención al diseño de la fuente de alimentación estabilizada y organizarla en una placa de impresión separada en la medida de lo posible. Cuando la fuente de alimentación y el circuito comparten el pcb, en el diseño se debe evitar mezclar la fuente de alimentación estabilizada con los componentes del circuito o compartir el cable de tierra con la fuente de alimentación y el circuito.

Debido a que este cableado no solo es fácil de causar interferencias, sino que no se puede desconectar al mantener la carga, solo se puede cortar una parte de la línea de impresión, dañando así la placa de circuito impreso.

4. diseño de abanico

En la fase de diseño del abanico, cada pin del equipo de montaje de superficie deberá tener al menos un agujero para que, cuando se necesiten conexiones adicionales, la placa pueda utilizarse para conexiones internas, pruebas en línea y reprocesamiento del circuito.

Para que las herramientas de cableado automático sean eficientes, es importante utilizar el mayor número posible de tamaños de agujeros y líneas de impresión, con un intervalo ideal de 50 mils. Utilice el tipo de agujero que proporciona el número de rutas de cableado. Después de una cuidadosa consideración y predicción, el diseño de la prueba en línea del circuito se puede llevar a cabo en la etapa de diseño temprano y en el proceso de producción posterior.

El tipo de abanico a través del agujero se determina de acuerdo con 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.

5. cableado manual y procesamiento de señales de teclas

El cableado manual es y será un proceso importante en el diseño de pcb. El cableado manual ayuda a las herramientas de cableado automático a completar el cableado.

A través del enrutamiento manual y la protección de la red seleccionada (net), se puede formar una ruta basada en el enrutamiento automático.

En primer lugar, las señales clave deben conectarse manualmente o utilizando herramientas automáticas de cableado. Una vez completado el cableado, el cableado de estas señales será inspeccionado por los ingenieros y técnicos pertinentes. Después de pasar la inspección, estas líneas se fijarán y luego las señales restantes se conectarán automáticamente.

Debido a la existencia de resistencia en el cable de tierra, traerá interferencias de resistencia comunes al circuito. Por lo tanto, al cableado, es imposible conectar cualquier punto con un símbolo de tierra a voluntad, lo que puede generar un acoplamiento dañino que afecte el funcionamiento del circuito.

A frecuencias más altas, la resistencia inductiva del cable será varios órdenes de magnitud mayor que la resistencia del propio cable. Incluso si solo una pequeña corriente de alta frecuencia fluye a través del cable, habrá una cierta caída de tensión de alta frecuencia. Por lo tanto, para los circuitos de alta frecuencia, el diseño del PCB debe ser lo más compacto posible para que el cable impreso sea lo más corto posible.

Hay transformadores y condensadores entre los cables impresos. Cuando la frecuencia de trabajo es grande, se producirá interferencia en otras partes, llamada interferencia de acoplamiento parasitario. Los métodos de inhibición que se pueden utilizar incluyen:

1. minimizar el cableado de señales entre niveles;

(2) organizar los circuitos de todos los niveles de acuerdo con el orden de las señales para evitar cruzar con las líneas de señal de todos los niveles;

(3) los cables eléctricos de los dos paneles adyacentes deben ser verticales o cruzados, no paralelos;

(4) cuando las líneas de señal paralelas estén colocadas en la placa, estas líneas deben separarse de una cierta distancia en la medida de lo posible o a través de líneas terrestres y de alimentación para lograr el propósito de blindaje.

6. cableado automático

El cableado de señales clave requiere considerar el control de algunos parámetros eléctricos durante el cableado, como la reducción de la inducción distribuida, etc. después de conocer 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.

El enrutamiento automático de la señal debe utilizar reglas Generales. Al establecer áreas de restricción y sin cableado para limitar el número de capas y agujeros a usar para una señal dada, la herramienta de cableado puede cableado automáticamente de acuerdo con el diseño del ingeniero. Después de establecer las restricciones y aplicar las reglas creadas, el cableado automático obtendrá resultados similares a los esperados y, una vez finalizado el diseño parcial, se fijará para evitar procesos de cableado posteriores.

El número de cableado depende de la complejidad del circuito y de cuántas reglas generales se definen. Las herramientas de cableado automático de hoy son muy potentes y generalmente pueden completar el 100% del cableado. Sin embargo, cuando la herramienta de enrutamiento automático aún no ha completado todas las rutas de señal, es necesario enrutar manualmente las señales restantes.

7. disposición del cableado

Para algunas señales con pocas restricciones, la longitud del cableado es muy larga. En este caso, primero podemos determinar qué cableado es razonable y cuáles no, y luego acortar la longitud del cableado de señal y reducir el número de agujeros mediante edición manual.