Blog de PCB - Técnicas de diseño y puntos clave para realizar el cableado automático de alta eficiencia de PCB

Aunque laS herramientas EDA son ahora poderosas, Cada vez más pequeño PCB Board Requisitos de tamaño y mayor densidad del dispositivo, Dificultad PCB Board Diseño no pequeño. Con el fin de resolver los problemas de diseño y acelerar la comercialización de los productos, Muchos fabricantes ahora prefieren utilizar herramientas especiales de eda para implementar PCB Boards. Sin embargo, las herramientas de eda específicas no pueden producir los resultados deseados, No implementar enrutamiento 1.00%, Un desastre, Normalmente toma mucho tiempo terminar el resto del trabajo.. En la actualidad, hay muchas herramientas populares de EDa en el mercado, Pero todos son iguales excepto el término utilizado y la ubicación de las teclas de función. Cómo utilizar estas herramientas para una mejor implementación PCB Board? Un análisis cuidadoso del diseño y una configuración cuidadosa del software de la herramienta harán que el diseño se ajuste mejor a los requisitos antes de iniciar el cableado. Los siguientes son los procedimientos y procedimientos generales de diseño.

1. Determinar PCB Board

El tamaño del tablero y la capa de cableado deben determinarse al principio del diseño. Si el diseño requiere el uso de componentes de matriz de rejillas esféricas de alta densidad (bga), debe tener en cuenta el bajo número de capas de enrutamiento necesarias para enrutar estos dispositivos. El número de capas de cableado y el método de apilamiento influyen directamente en el cableado y la Impedancia de los rastros. El tamaño de la placa de circuito ayuda a determinar la anchura de la pila y la traza para lograr el efecto de diseño deseado. A lo largo de los años, se ha considerado que menos capas son más baratas, pero hay muchos otros factores que influyen en el costo de fabricación de PCB. En los últimos años, la diferencia de costos entre las placas multicapa se ha reducido considerablemente. Comience con más capas de circuito y distribuya uniformemente el cobre para evitar la adición forzada de nuevas capas cuando una pequeña cantidad de señal no cumple con las reglas definidas y los requisitos de espacio hasta el final del diseño. Una planificación cuidadosa antes del diseño reducirá muchos problemas en el cableado.

2. Normas y limitaciones de diseño

La herramienta de enrutamiento automático en sí no sabe qué hacer. Para completar las tareas de enrutamiento, las herramientas de enrutamiento deben trabajar dentro de las reglas y limitaciones correctas. Diferentes líneas de señal tienen diferentes requisitos de cableado. Es necesario clasificar todas las líneas de señal con requisitos especiales, y las diferentes clasificaciones de diseño son diferentes. Cada categoría de señal debe tener prioridad, cuanto mayor sea la prioridad, más estrictas serán las reglas. Las reglas relativas a la anchura de la traza, el número de agujeros, el paralelismo, la interacción entre las líneas de señal y las restricciones de capa tienen un gran impacto en el rendimiento de la herramienta de enrutamiento. Considerar cuidadosamente los requisitos de diseño es un paso importante para el cableado exitoso.

3. Diseño de componentes

Para simplificar el proceso de montaje, las reglas de diseño de manufacturabilidad (DFM) restringen la disposición de los componentes. Si el Departamento de montaje permite el Movimiento de los componentes, el circuito puede optimizarse adecuadamente para facilitar el cableado automático. Las reglas y restricciones que defina afectan el diseño. La disposición debe tener en cuenta el canal de cableado y el área a través del agujero. Estas rutas y áreas son obvias para el diseñador, pero la herramienta de enrutamiento automático sólo tiene en cuenta una señal. Al establecer restricciones de enrutamiento y establecer capas en las que las líneas de señal pueden ser enrutadas, la herramienta de enrutamiento se puede ejecutar como el diseñador piensa. Cableado completo.

4. Diseño del ventilador

Durante la fase de diseño del ventilador, para permitir que la herramienta de cableado automático conecte los pines de los componentes, el dispositivo de montaje de superficie debe tener al menos un orificio por PIN para que las placas puedan conectarse entre capas cuando se necesiten más conexiones. Conexiones, pruebas en línea (TIC) y reprocesamiento de circuitos. Para que la herramienta de enrutamiento automático sea eficiente, asegúrese de utilizar el tamaño de los agujeros y trazas en la medida de lo posible y establecer un intervalo ideal de 50 mils. El tipo de orificio que se utilizará para hacer disponible el número de rutas de enrutamiento. Al diseñar el ventilador, se considera el problema de la prueba en el circuito. Los accesorios de prueba pueden ser costosos y, cuando es demasiado tarde para considerar la posibilidad de añadir nodos para lograr una testabilidad del 100%, por lo general se ordenan cerca de la producción completa. Después de una cuidadosa consideración y predicción, el diseño de la prueba de circuito se puede realizar en la etapa inicial del diseño y en la etapa posterior del proceso de producción. El tipo de ventilador a través del agujero se determina de acuerdo con la ruta de cableado y las pruebas en el circuito. La Potencia y la puesta a tierra también pueden afectar el cableado y el diseño del ventilador. Para reducir la reactancia inducida por los cables de conexión del condensador de filtro, los orificios deben estar lo más cerca posible de los pines del dispositivo de montaje de superficie y, si es necesario, pueden ser cableados manualmente, lo que puede afectar a la ruta de cableado inicialmente prevista, e incluso puede conducir a reconsiderar qué orificio utilizar. Debe tenerse en cuenta la relación entre el orificio y el inductor de plomo, y debe darse prioridad a la especificación del orificio.

5. Cableado manual y procesamiento de señales críticas

Aunque este artículo discute principalmente el enrutamiento automático, el enrutamiento manual es un proceso importante en el diseño de PCB. El enrutamiento manual ayuda a las herramientas de enrutamiento automático a realizar el enrutamiento. Como se muestra en las figuras 2A y 2B, las rutas que pueden ser seguidas durante el enrutamiento automático pueden ser formadas por enrutamiento manual y fijación de la red seleccionada. Cualquiera que sea el número de señales críticas, enrutarlas manualmente o usando la herramienta de enrutamiento automático. Las señales críticas a menudo requieren un diseño cuidadoso del circuito para lograr el rendimiento deseado. Una vez terminado el cableado, los ingenieros pertinentes comprobarán el cableado de la señal, lo que será mucho más fácil. Después de la comprobación, los cables se fijan y comienza el cableado automático de las señales restantes.

6. Cableado automático

El enrutamiento de señales críticas debe considerar el control de algunos parámetros eléctricos durante el enrutamiento, como la reducción de Inductancia distribuida y EMC, etc. el enrutamiento de otras señales es similar. Todos los proveedores de AED proporcionan métodos para controlar estos parámetros. Después de conocer los parámetros de entrada de la herramienta de enrutamiento automático y la influencia de los parámetros de entrada en el enrutamiento, la calidad del enrutamiento automático se puede garantizar en cierta medida. Las reglas generales se utilizarán para el enrutamiento automático de señales. Las herramientas de enrutamiento pueden enrutarse automáticamente de acuerdo con las ideas de diseño del ingeniero mediante la configuración de áreas restringidas y sin enrutamiento para limitar el número de capas y a través de agujeros utilizados para una señal dada. Si no hay límite al número de capas y agujeros de enrutamiento utilizados por la herramienta de enrutamiento automático, cada capa se utiliza durante el enrutamiento automático y se crean muchos agujeros. Una vez que se establecen las restricciones y se aplican las reglas creadas, el enrutamiento automático obtendrá resultados similares a los esperados, aunque puede ser necesario un poco de limpieza, asegurando al mismo tiempo el espacio para otras señales y enrutamiento de red. Una vez completada la parte del diseño, se fija para protegerla del proceso de cableado posterior. Utilice los mismos pasos para enrutar las señales restantes. El número de trazas depende de la complejidad del circuito y del número de reglas generales que defina. Después de completar cada tipo de señal, se reducen las restricciones a las rutas de red restantes. Sin embargo, sigue un gran número de rutas de señales que requieren intervención humana. Las herramientas de enrutamiento automático de hoy son tan poderosas que por lo general se puede lograr el 100% del enrutamiento. Sin embargo, cuando la herramienta de enrutamiento automático no completa el enrutamiento de todas las señales, las señales restantes necesitan ser enrutadas manualmente.

7. Los puntos clave del diseño del cableado automático incluyen:

7.1 cambie ligeramente la configuración y pruebe varios cables de ruta;

7.2 mantener las reglas básicas sin cambios, probar diferentes capas de cableado, diferentes anchos de línea y espaciamiento, diferentes anchos de línea, diferentes tipos de a través de agujeros, como a través de agujeros ciegos, a través de agujeros enterrados, etc., y observar cómo estos factores influyen en el resultado del diseño;

7.3 permitir que las herramientas de enrutamiento manejen estas redes predeterminadas según sea necesario;

7.4 cuanto menos importante es la señal, más libre es el enrutamiento de la herramienta de enrutamiento automático.

8. Disposición del cableado

Si la herramienta EDA que está usando puede listar la longitud de enrutamiento de la señal, Compruebe estos datos y puede encontrar que algunas señales con pocas restricciones tienen una longitud de enrutamiento muy larga. Este problema es relativamente fácil de manejar, y la edición manual puede acortar la longitud del cableado de la señal y reducir el número de agujeros. Durante el proceso de clasificación, es necesario determinar qué cableado es razonable y qué cableado es irrazonable. Al igual que el diseño manual del cableado, el diseño automático del cableado también se puede organizar y editar durante el proceso de revisión.

9. Apariencia de la placa de circuito

El diseño anterior a menudo presta atención al efecto visual de la placa de circuito, Y ahora, las cosas son diferentes.. Diseño automático PCB Board No es tan hermoso como el diseño manual, pero cumple con los requisitos de las características electrónicas, Garantiza el rendimiento completo del diseño.