Tecnologia RF - Come migliorare l'efficienza del cablaggio nella progettazione PCB

Il cablaggio è una parte molto importante della progettazione PCB, che influenzerà direttamente le prestazioni della scheda PCB. Nel processo di progettazione PCB, diversi ingegneri di layout hanno la loro comprensione del layout, ma tutti gli ingegneri di layout sono coerenti nel modo di migliorare l'efficienza del cablaggio, che non solo può salvare il ciclo di sviluppo del progetto per i clienti, ma anche garantire la qualità e il costo al massimo. Quanto segue è un processo generale di progettazione e passaggi.

1. Determinare il numero di strati 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 la modalità stack-up influenzeranno direttamente il cablaggio e l'impedenza delle linee stampate. La dimensione del piatto aiuta a determinare il modello di stratificazione e la larghezza della linea stampata per ottenere l'effetto di disegno desiderato.

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2. Norme e limitazioni di progettazione

Lo strumento di routing automatico stesso non sa cosa fare. Per eseguire il compito di cablaggio, lo strumento di cablaggio deve funzionare secondo le regole e i vincoli corretti. I cavi di segnale differenti hanno requisiti di cablaggio differenti. I cavi di segnale con requisiti speciali devono essere classificati in base alla progettazione. Ogni classe di segnale dovrebbe avere una priorità, e più alta è la priorità, più severe sono le regole. Le regole relative alla larghezza della linea stampata, al numero massimo di fori, al parallelismo, all'interazione tra linee di segnale e ai limiti dello strato hanno un grande impatto sulle prestazioni degli strumenti di routing. Un'attenta considerazione dei requisiti di progettazione è un passo importante per un cablaggio di successo.

3. Layout dei componenti

Per ottimizzare il processo di assemblaggio, la regola DFM impone restrizioni sul layout dei componenti. Se il reparto assemblaggio consente ai componenti di muoversi, il circuito può essere ottimizzato per facilitare il cablaggio automatico. Le regole e i vincoli definiti influiscono sulla progettazione del layout.

4. Fan out design

Durante la fase di progettazione del fan out, per consentire allo strumento di routing automatico di collegare i pin dei componenti, ogni pin del dispositivo di montaggio superficiale dovrebbe avere almeno un foro passante in modo che la scheda possa essere utilizzata per l'incollaggio interno, test in linea (ICT) e il ritrattamento del circuito quando sono necessarie connessioni aggiuntive.

Per massimizzare l'efficienza dello strumento di cablaggio automatico, è importante utilizzare la dimensione del foro più grande e la linea stampata possibile, con un intervallo di 50mil che è ideale. Utilizzare il tipo di foro passante che massimizza il numero di percorsi di cablaggio. La prova on-line del circuito dovrebbe essere considerata quando si progetta la ventola fuori. I dispositivi di prova possono essere costosi e di solito sono ordinati vicino alla produzione completa, quando è troppo tardi considerare l'aggiunta di nodi per raggiungere la testabilità del 100%.

5. Cablaggio manuale e elaborazione del segnale chiave

Anche se questo documento si concentra sul cablaggio automatico, il cablaggio manuale è e sarà un processo importante nella progettazione PCB. Il routing manuale è utile per gli strumenti di routing automatico. Indipendentemente dal numero di segnali critici, cablare questi segnali prima, cablaggio manuale o combinato con strumenti di cablaggio automatici. I segnali critici di solito devono essere attentamente progettati per raggiungere le prestazioni desiderate. Una volta completato il cablaggio, il cablaggio del segnale viene controllato dal personale tecnico competente, il che è un processo molto più facile. Dopo che il controllo è passato, i fili sono fissi e inizia 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, e il cablaggio di altri segnali è simile. Tutti i fornitori EDA forniscono un modo per controllare questi parametri. La qualità del cablaggio automatico può essere garantita in una certa misura conoscendo quali parametri di ingresso ha lo strumento di cablaggio automatico e come influenzano il cablaggio.

7. Aspetto del circuito

I progetti precedenti spesso si concentravano sugli effetti visivi del circuito stampato, ma non è più così. Il circuito stampato progettato automaticamente non è bello come la progettazione manuale, ma può soddisfare i requisiti delle caratteristiche elettroniche e l'integrità del progetto è garantita.

Per gli ingegneri di layout, la tecnologia è forte o no, dovrebbe non solo dal numero di strati e dalla velocità di giudicare, solo nel numero di componenti, velocità del segnale e altre condizioni simili al caso, per completare la progettazione dell'area più piccola, meno strati, minore è il costo della scheda PCB e per garantire buone prestazioni e bellezza, questo è il padrone.