Notizie PCB - Come ottenere un routing automatico PCB efficiente

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 ridotto 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.

Per anni, si è ipotizzato che meno strati significano costi inferiori, ma ci sono molti altri fattori che influenzano il costo di fare una tavola. Negli ultimi anni, il differenziale di costo tra i pannelli multistrato è stato notevolmente ridotto. All'inizio della progettazione sono stati utilizzati più strati di circuito e il rivestimento in rame è stato distribuito uniformemente, in modo da evitare di dover aggiungere nuovi strati solo alla fine della progettazione quando alcuni segnali non erano conformi alle regole definite e ai requisiti di spazio. Un'attenta pianificazione prima della progettazione ridurrà molti problemi nel cablaggio.

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. Regole relative alla larghezza della linea stampata, al numero di fori, al parallelismo, all'interazione tra linee di segnale e ai limiti dello strato, queste regole hanno un grande impatto sulle prestazioni degli strumenti di cablaggio. Un'attenta considerazione dei requisiti di progettazione è un passo importante per un cablaggio di successo.

3. Layout dei componenti

Per il processo di assemblaggio, le regole di progettazione di manufacturability (DFM) impongono restrizioni al layout dei componenti. Se il reparto assemblaggio consente di spostare i componenti, il circuito può essere ottimizzato per facilitare il cablaggio automatico. Le regole e i vincoli definiti influenzano la progettazione del layout.

I canali di instradamento e le aree passanti dovrebbero essere considerati nel layout. Questi percorsi e aree sono evidenti per il progettista, ma lo strumento di routing automatico considera un solo segnale. Impostando i vincoli di routing e impostando il livello in cui è possibile posizionare la linea del segnale, lo strumento di routing può completare il routing come previsto dal progettista.

Come ottenere un routing automatico PCB efficiente

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 rendere efficiente lo strumento di cablaggio automatico, è importante utilizzare tutte le dimensioni dei fori e le linee stampate come po

È possibile, con un intervallo di 50mil essendo ideale. Utilizzare un tipo di foro passante che indica il numero di percorsi di routing. 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%.

Dopo attenta considerazione e previsione, la progettazione del test on-line del circuito può essere effettuata nella fase iniziale di progettazione e successivamente nel processo produttivo. Il tipo di ventola passante può essere determinato in base al percorso di cablaggio e alla prova on-line del circuito. L'alimentazione elettrica e la messa a terra influenzano anche il cablaggio e la progettazione della ventola. Per ridurre l'impedenza del condensatore del filtro del cavo, via dovrebbe per quanto possibile vicino ai perni del dispositivo di montaggio superficiale, il cablaggio manuale può essere utilizzato quando necessario, può influenzare il percorso di cablaggio originariamente previsto, anche può causare di riconsiderare utilizzando che tipo di foro, deve quindi essere considerato il rapporto tra impedenza e foro e pin impostato tramite le specifiche della priorità.

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. Come mostrato nelle figure 2A e 2b, la rete selezionata (NET) può essere instradata e fissata manualmente per formare un percorso che può essere utilizzato per il instradamento 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 il controllo

Viene 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.

Occorre adottare norme comuni per l'instradamento automatico dei segnali. Impostando restrizioni e aree senza cablaggio che limitano gli strati utilizzati per un dato segnale e il numero di fori da utilizzare, lo strumento di cablaggio può instradare automaticamente i fili come progettato dall'ingegnere. Se non c'è limite al numero di strati utilizzati dallo strumento di fresatura automatica e al numero di fori posti, ogni strato sarà utilizzato per la fresatura automatica e verranno creati molti fori.

Dopo che i vincoli sono stati impostati e le regole create sono state applicate, il cablaggio automatico otterrà un risultato simile a quello atteso, anche se ci può essere qualche pulizia da fare, oltre a proteggere lo spazio per altri segnali e cablaggio di rete. Una volta completata una parte del progetto, viene fissato per evitare il successivo processo di cablaggio.

La stessa procedura viene utilizzata per instradare il resto dei segnali. Il numero di percorsi dipende dalla complessità del circuito e da quante regole generali si definiscono. Una volta completata ogni classe di segnale, i vincoli sul resto del routing di rete vengono ridotti. Ma con questo arriva un sacco di cablaggio del segnale che richiede l'intervento manuale. Gli strumenti di routing automatico di oggi sono molto potenti e in genere possono completare il cablaggio al 100%. Tuttavia, quando lo strumento di routing automatico non ha completato tutto il routing del segnale, i restanti segnali devono essere instradati manualmente.

7. I punti di progettazione del cablaggio automatico includono:

1) Cambiare leggermente le impostazioni e provare più percorsi di routing;

2) Mantenere le regole di base invariate, provare diversi strati di cablaggio, diverse linee stampate e larghezze di spaziatura, diverse larghezze di linea, diversi tipi di fori come foro cieco, foro sepolto, ecc., osservare l'influenza di questi fattori sui risultati di progettazione;

3) Lasciate che lo strumento di cablaggio elabori quelle reti predefinite secondo necessità;

4) Meno importante è il segnale, più libertà ha lo strumento di instradamento automatico per instradarlo.

8. Cablaggio

Se si utilizza un software di strumento EDA che può elencare lunghezze di routing del segnale, controllare questi dati e si potrebbe scoprire che alcune lunghezze di routing del segnale sono molto lunghe con pochi vincoli. Questo problema è relativamente facile da gestire e la modifica manuale può accorciare la lunghezza di instradamento del segnale e ridurre il numero di fori. Durante il processo di pulizia, è necessario determinare quale cablaggio è giusto e quale cablaggio non è giusto. Come i disegni di routing manuali, i disegni di routing automatici possono anche essere organizzati e modificati durante l'ispezione.

9. Aspetto del circuito stampato

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.