Conception électronique - Conseils de conception PCB pour un câblage automatique efficace

Bien que les outils EDA soient maintenant puissants, la conception de PCB devient de plus en plus difficile à mesure que les exigences de taille de PCB deviennent plus petites et que la densité des dispositifs augmente. Comment atteindre un taux de configuration PCB plus élevé et réduire le temps de conception? Cet article présentera les techniques de conception pour la planification, la mise en page et le câblage de la conception de PCB. De nos jours, le temps nécessaire à la conception de PCB est de plus en plus court, l'espace sur la carte est de plus en plus petit, la densité des dispositifs est de plus en plus élevée, les règles de mise en page sont extrêmement exigeantes, et les éléments de grande taille rendent le travail du concepteur plus difficile. Pour résoudre les problèmes de conception et accélérer le lancement de leurs produits, de nombreux fabricants préfèrent désormais utiliser des outils EDA spécialisés pour la conception de PCB. Cependant, les outils EDA dédiés ne produisent pas les résultats idéaux et n’atteignent pas un taux de déploiement de 100% et sont très confus. Il faut souvent beaucoup de temps pour faire le reste.

Il existe de nombreux outils EDA populaires sur le marché, mais ils sont tous les mêmes, à l'exception de la terminologie utilisée et de la position différente des touches de fonction. Comment utiliser ces outils pour mieux implémenter la conception de PCB? Une analyse minutieuse de la conception et une configuration minutieuse du logiciel de l'outil avant de commencer le câblage rendront la conception plus conforme. Voici le processus général de conception et les étapes à suivre.

1. Déterminer le nombre de couches du PCB

Les dimensions de la carte et le nombre de couches de câblage doivent être déterminés au début de la conception. Si la conception nécessite l'utilisation de composants BGA (High Density Ball Grid Array), le nombre minimum de couches de câblage nécessaires pour le câblage de ces appareils doit être pris en compte. Le nombre de couches de câblage et la méthode d'empilement affecteront directement le câblage et l'impédance de la ligne imprimée. Les dimensions des plaques aident à déterminer la méthode d'empilage et la largeur de la ligne d'impression pour obtenir l'effet de conception souhaité.

2, règles et limites de conception

L'outil de câblage automatique lui - même ne sait pas quoi faire. Pour effectuer la tâche de câblage, l'outil de câblage doit fonctionner avec les bonnes règles et restrictions. Différentes lignes de signal ont différentes exigences de câblage. Toutes les lignes de signal avec des exigences spéciales doivent être classées et les différentes classifications de conception sont différentes. Chaque catégorie de signal devrait avoir une priorité, et plus la priorité est élevée, plus les règles seront strictes. Ces règles concernent la largeur des lignes d'impression, le nombre maximal de pores, le parallélisme, l'influence mutuelle entre les lignes de signal et la limitation des couches. Ces règles ont un impact important sur les performances des outils de câblage. Un examen attentif des exigences de conception est une étape importante vers le succès du câblage.

3, disposition des composants

Afin d'optimiser le processus d'assemblage, les règles de conception de la fabricabilité limiteront la disposition des composants. Si le Département d'assemblage permet le déplacement des composants, une optimisation appropriée du circuit peut être effectuée, ce qui facilite le câblage automatique. Les règles et les contraintes définies affecteront la conception de la disposition.

4. Conception de ventilateur

Lors de la phase de conception de l'éventaillement, afin que l'outil de câblage automatique puisse connecter les broches du composant, chaque broche de l'appareil monté en surface doit avoir au moins un trou de travers, de sorte que lorsque plus de connexions sont nécessaires, la carte peut être une connexion interne hiérarchique, un test en ligne (ICT) et un retraitement du circuit. La conception du test en ligne du circuit peut être effectuée tôt dans la conception et réalisée plus tard dans le processus de production. Le type d'évent sur - trou est déterminé en fonction du chemin de câblage et du test en ligne du circuit. L'alimentation et la mise à la terre affectent également le câblage et la conception de l'évent. Afin de réduire la réactance inductive générée par les fils de connexion des condensateurs filtrés, les perçages doivent être placés aussi près que possible des broches du dispositif monté en surface et un câblage manuel peut être utilisé si nécessaire. Cela peut affecter le chemin de câblage initialement envisagé et peut même vous amener à reconsidérer le type de perçage à utiliser, de sorte que la relation entre le perçage et l'inductance de la broche doit être prise en compte et la priorité donnée aux spécifications de perçage.

5. Câblage manuel et traitement des signaux clés

Quel que soit le nombre de signaux critiques, ceux - ci doivent d'abord être routés, manuellement ou en combinaison avec un outil de routage automatique. Les signaux critiques doivent souvent passer par une conception de circuit minutieuse pour atteindre les performances requises. Une fois le câblage terminé, le personnel d'ingénierie concerné vérifiera le câblage du signal. Ce processus est relativement facile. Une fois que vous avez vérifié la conformité, fixez ces lignes, puis démarrez le câblage automatique du signal restant.

6, câblage automatique

Le câblage des signaux critiques nécessite de prendre en compte le contrôle de certains paramètres électriques pendant le câblage, tels que la réduction de l'inductance distribuée et de la Cem, etc. le câblage d'autres signaux est similaire. Tous les fournisseurs EDA fourniront un moyen de contrôler ces paramètres. Après avoir compris les paramètres d'entrée de l'outil de câblage automatique et l'impact des paramètres d'entrée sur le câblage, la qualité du câblage automatique peut être garantie dans une certaine mesure.

7. Les points de conception du câblage automatique de PCB incluent:

7.1 modifiez légèrement les paramètres et essayez différents câblages d'itinéraire;

7.2 gardez les règles de base inchangées, essayez différentes couches de câblage, différentes largeurs de lignes d'impression et d'espacement, différentes largeurs de lignes et différents types de pores, tels que les pores borgnes, les pores enterrés, etc., et observez comment ces facteurs affectent les résultats de conception;

7.3 laisser les outils de câblage gérer ces réseaux par défaut au besoin;

7.4 moins le signal est important, plus la liberté de câblage de l'outil de câblage automatique est grande

8. Disposition de câblage

Avec l'édition manuelle, il est possible de raccourcir la longueur de câblage du signal et de réduire le nombre de trous. Au cours du processus de finition, vous devez déterminer quels câblages sont raisonnables et lesquels ne le sont pas. Tout comme la conception de câblage manuel, la conception de câblage automatique peut également être triée et modifiée au cours du processus de vérification.

9. Apparence de PCB

Les conceptions précédentes avaient tendance à se concentrer sur les effets visuels des cartes PCB, mais elles sont maintenant différentes. Les cartes conçues automatiquement ne sont pas aussi esthétiques que celles conçues manuellement, mais les caractéristiques électroniques peuvent répondre aux exigences spécifiées et garantir la performance complète de la conception.