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Sebbene gli strumenti EDA siano ora potenti, poiché i requisiti di dimensione PCB stanno diventando sempre più piccoli, la densità del dispositivo sta diventando sempre più alta e la difficoltà della progettazione PCB sta aumentando. Come ottenere un alto tasso di layout PCB e accorciare il tempo di progettazione? Questo articolo introdurrà le tecniche di progettazione della progettazione PCB, layout e cablaggio. Al giorno d'oggi, il tempo richiesto per la progettazione del PCB sta diventando sempre più breve, lo spazio del circuito stampato sempre più piccolo, la densità del dispositivo sempre più elevata, le regole di layout estremamente esigenti e i componenti di grandi dimensioni rendono il lavoro dei progettisti più difficile. Al fine di risolvere le difficoltà di progettazione e accelerare il lancio dei prodotti, molti produttori ora tendono a utilizzare strumenti EDA dedicati per realizzare la progettazione PCB. Tuttavia, gli strumenti EDA dedicati non possono produrre risultati ideali, né possono raggiungere un tasso di distribuzione del 100%, e sono molto disordinati. Di solito ci vuole molto tempo per completare il lavoro rimanente.
Ci sono molti strumenti EDA popolari sul mercato, ma sono tutti uguali tranne per i diversi termini utilizzati e la posizione dei tasti funzione. Come utilizzare questi strumenti per realizzare meglio il design PCB? Un'attenta analisi del design e delle impostazioni accurate del software utensile prima di avviare il cablaggio renderanno il progetto più in linea con le esigenze. Di seguito sono riportati il processo generale di progettazione e le fasi.
1. Determinare il numero di strati del PCB
La dimensione del circuito stampato e il numero di strati di cablaggio devono essere determinati all'inizio 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, regole di progettazione e restrizioni
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, la disposizione dei componenti
Al fine di ottimizzare il processo di assemblaggio, le regole di progettazione per fabbricabilità (DFM) limiteranno il 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. Fan-out design
Nella fase di progettazione del 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 può essere internamente stratificato Collegamento, test online (ICT) e ritrattamento del circuito. La progettazione del circuito test online può essere effettuata nella fase iniziale della progettazione e realizzata nella fase successiva del processo produttivo. Il tipo di via fan-out è determinato in base al percorso di cablaggio e al test online del circuito. L'alimentazione elettrica e la messa a terra influenzeranno anche il cablaggio e il design fan-out. Al fine di ridurre la reattività induttiva generata dalla linea di collegamento del condensatore filtro, i vias dovrebbero essere il più vicino possibile ai perni del dispositivo di montaggio superficiale e il cablaggio manuale può essere utilizzato, se necessario. Ciò può influenzare il percorso di cablaggio originariamente previsto e può persino causare una ri-Considerazione quale tipo di via utilizzare, quindi deve essere considerata la relazione tra induttanza via e pin e deve essere impostata la priorità delle specifiche via.
5. Cablaggio manuale ed 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. Dopo che il cablaggio è completato, il personale tecnico competente controllerà il cablaggio del segnale. Questo processo è relativamente facile. Dopo aver superato l'ispezione, fissare queste linee e quindi avviare il cablaggio automatico dei 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 forniranno 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.
7. I punti di progettazione del routing automatico PCB includono:
7.1 Cambiare leggermente le impostazioni, provare una varietà di collegamenti di percorso;
7.2 Mantenere invariate le regole di base, provare diversi strati di cablaggio, diverse linee stampate e larghezze di spaziatura, diverse larghezze di linea e diversi tipi di vias come vias ciechi, vias sepolti, ecc., e osservare come questi fattori influenzano i risultati della progettazione;
7.3 Lasciate che lo strumento di cablaggio gestisca quelle reti predefinite come necessario;
7.4 Meno importante è il segnale, maggiore è la libertà dello strumento di cablaggio automatico per il suo cablaggio
8. Cablaggio
La lunghezza del cablaggio del segnale può essere accorciata e il numero di vias può essere ridotto tramite la modifica manuale. 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.
9. Aspetto PCB
Il design precedente ha spesso prestato attenzione all'effetto visivo del circuito stampato, ma ora è diverso. Il circuito stampato progettato automaticamente non è bello come il design manuale, ma le caratteristiche elettroniche possono soddisfare i requisiti specificati e la prestazione completa del progetto è garantita.
