Progettazione PCB - Come utilizzare le abilità di progettazione del routing automatico PCB nella progettazione PCB

1. determinare il numero di strati del PCB

La dimensione del PCB e il numero di strati di cablaggio devono essere determinati nella fase iniziale della progettazione. Se la progettazione richiede l'uso di componenti BGA (Ball Grid Array), deve essere considerato il numero minimo di strati di cablaggio necessari per il cablaggio di questi dispositivi. Il numero di strati di cablaggio e il metodo di stack-up influenzeranno direttamente il cablaggio e l'impedenza delle linee stampate. La dimensione della scheda aiuta a determinare il metodo di impilamento e la larghezza della linea stampata per ottenere l'effetto di progettazione desiderato.

2. Norme e restrizioni di progettazione

Lo stesso strumento di routing automatico non sa cosa fare. Per completare il compito di cablaggio, lo strumento di cablaggio deve funzionare secondo le regole e le restrizioni corrette. Le linee di segnale differenti hanno requisiti di cablaggio differenti. Tutte le linee di segnale con requisiti speciali devono essere classificate e diverse classificazioni di progettazione sono diverse. Ogni classe di segnale dovrebbe avere una priorità, maggiore è la priorità, più severe sono le regole. Le regole riguardano la larghezza delle linee stampate, il numero massimo di vias, il grado di parallelismo, l'influenza reciproca tra le linee di segnale e la limitazione degli strati. Queste regole hanno una grande influenza sulle prestazioni dello strumento di cablaggio. Un'attenta considerazione dei requisiti di progettazione è un passo importante per un cablaggio di successo.

3.il layout dei componenti

Al fine di ottimizzare il processo di assemblaggio, le regole di progettazione per la fabbricabilità (DFM) impongono restrizioni al layout dei componenti. Se il reparto assemblaggio consente ai componenti di muoversi, il circuito può essere opportunamente ottimizzato, il che è più conveniente per il cablaggio automatico. Le regole e i vincoli definiti influenzeranno la progettazione del layout.

4. progettazione a ventaglio

Nella fase di progettazione fan-out, per consentire gli strumenti di routing automatico per collegare i pin dei componenti, ogni pin del dispositivo di montaggio superficiale dovrebbe avere almeno una via, in modo che quando sono necessarie più connessioni, il circuito stampato PCB possa essere collegato internamente. Collegamento a strati, test online (ICT) e ritrattamento dei circuiti.

Al fine di massimizzare l'efficienza dello strumento di routing automatico, la dimensione via più grande e la linea stampata devono essere utilizzate il più possibile e l'intervallo è idealmente impostato a 50mil. Utilizzare il tipo via che massimizza il numero di percorsi di routing. Quando si esegue la progettazione fan-out, è necessario considerare il problema dei test online del circuito. Gli apparecchi di prova possono essere costosi e di solito sono ordinati quando stanno per entrare in piena produzione. Se solo allora consideriamo l'aggiunta di nodi per raggiungere la testabilità al 100%, sarebbe troppo tardi.

5. cablaggio manuale e elaborazione dei segnali chiave

Indipendentemente dal numero di segnali chiave, questi segnali dovrebbero essere instradati prima, manualmente o in combinazione con strumenti di instradamento automatico. I segnali critici di solito devono passare un'attenta progettazione del circuito per raggiungere le prestazioni desiderate. Una volta completato il cablaggio, il personale tecnico competente controllerà il cablaggio del segnale. Questo processo è relativamente facile. Dopo aver superato l'ispezione, correggere queste linee e quindi iniziare a instradare automaticamente i segnali rimanenti.

6. cablaggio automatico

Il cablaggio dei segnali chiave deve considerare il controllo di alcuni parametri elettrici durante il cablaggio, come la riduzione dell'induttanza distribuita ed EMC, ecc. Il cablaggio di altri segnali è simile. Tutti i fornitori EDA forniscono un modo per controllare questi parametri. Dopo aver compreso i parametri di ingresso dello strumento di cablaggio automatico e l'influenza dei parametri di ingresso sul cablaggio, la qualità del cablaggio automatico può essere garantita in una certa misura.

Per instradare automaticamente i segnali dovrebbero essere utilizzate regole generali. Impostando restrizioni e vietando le aree di cablaggio per limitare gli strati utilizzati da un dato segnale e il numero di vias utilizzati, lo strumento di cablaggio può instradare automaticamente i fili secondo le idee progettuali dell'ingegnere. Se il numero di strati utilizzati dallo strumento di routing automatico e il numero di vias non sono limitati, ogni livello verrà utilizzato durante il routing automatico e verranno generate molte vias.

Dopo aver impostato i vincoli e applicato le regole create, il routing automatico otterrà risultati simili come previsto. Naturalmente, alcuni lavori di selezione possono essere necessari e lo spazio per altri segnali e cablaggio di rete deve essere garantito. Una volta completata una parte del progetto, ripararlo per evitare che venga influenzato dal successivo processo di cablaggio.

Utilizzare gli stessi passaggi per instradare i segnali rimanenti. Il numero di cablaggi dipende dalla complessità del circuito e dal numero di regole generali definite. Una volta completato ogni tipo di segnale, i vincoli del cablaggio di rete rimanente saranno ridotti. Ma con esso viene un sacco di cablaggio del segnale che richiede l'intervento manuale. Gli strumenti di cablaggio automatico di oggi sono molto potenti e di solito possono completare il 100% del cablaggio. Tuttavia, quando lo strumento di cablaggio automatico non ha completato tutto il cablaggio del segnale, i restanti segnali devono essere cablati manualmente.

7. disposizione del cablaggio

Se il software EDA che si sta utilizzando può elencare la lunghezza del cablaggio del segnale, controllare questi dati, è possibile scoprire che alcune lunghezze del cablaggio del segnale con pochi vincoli sono molto lunghe. Questo problema è relativamente facile da affrontare, e la lunghezza del cablaggio del segnale può essere accorciata e il numero di vias può essere ridotto modificando manualmente. Nel processo di finitura, è necessario determinare quale cablaggio è ragionevole e quale cablaggio è irragionevole. Come la progettazione manuale del cablaggio, la progettazione automatica del cablaggio può anche essere ordinata e modificata durante il processo di ispezione.

Otto, l'aspetto della scheda PCB

Il PCB progettato automaticamente non è bello come il design manuale, ma le caratteristiche elettroniche possono soddisfare i requisiti specificati e le prestazioni complete del design sono garantite.