Notizie PCB - Progettazione e progettazione di layout di cablaggio PCB

PCB, è chiamato circuito stampato, è un componente elettronico importante, è il supporto di componenti elettronici, è il fornitore di connessione elettrica di componenti elettronici. Poiché è fatto dalla stampa elettronica, è chiamato circuito stampato.

Poiché i requisiti di dimensione PCB stanno diventando più piccoli e i requisiti di densità del dispositivo stanno diventando sempre più alti, la progettazione PCB sta diventando sempre più difficile. Come raggiungere l'alta velocità di passaggio PCB e accorciare il tempo di progettazione, in questo autore parla di pianificazione PCB, layout e abilità di progettazione del cablaggio.

Prima del cablaggio è necessario eseguire un'attenta analisi della progettazione e della configurazione del software utensile per rendere il progetto più adatto.

Progettazione e progettazione di layout di cablaggio PCB

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. 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. Attualmente, la differenza di costo tra i multilaminati è molto piccola e all'inizio della progettazione vengono utilizzati più strati di circuito e il rivestimento in rame è distribuito uniformemente.

2. Norme e limitazioni di progettazione

Per completare con successo le attività di cablaggio, gli strumenti di cablaggio devono funzionare secondo le regole e i vincoli giusti. Per classificare tutte le linee di segnale con requisiti speciali, 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

Durante il processo di assemblaggio, le regole di progettazione di manufacturability (DFM) impongono 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. Lo strumento di routing automatico considera un solo segnale. Impostando i vincoli di routing e impostando il livello in cui può essere posata la linea del segnale, lo strumento di routing può completare il routing come immaginava il progettista.

Ad esempio, per la disposizione dei cavi di alimentazione:

(1) nel layout PCB, il circuito di disaccoppiamento di alimentazione dovrebbe essere progettato vicino al circuito pertinente, non posizionato nella parte di alimentazione elettrica, altrimenti influenzerà l'effetto bypass e fluirà attraverso la corrente pulsante sulla linea elettrica e sul cavo di terra, con conseguente manomissione;

(2) per la direzione dell'alimentazione elettrica all'interno del circuito, l'alimentazione elettrica dovrebbe essere fornita dall'ultima fase alla fase anteriore e il condensatore filtro di questa parte dell'alimentazione elettrica dovrebbe essere disposto vicino all'ultima fase;

3. Per alcuni canali correnti principali, come nel processo di debug e test per scollegare o misurare la corrente, nel layout dovrebbe essere disposto sul divario di corrente del cavo stampato.

Inoltre, dovremmo prestare attenzione al layout dell'alimentatore regolato, per quanto possibile organizzato in una scheda stampata separata. Quando l'alimentazione elettrica e il circuito condividono il PCB, nel layout, dovrebbe essere evitato di mescolare l'alimentazione regolata con l'elemento del circuito o di condividere il cavo di terra con l'alimentazione e il circuito.

Poiché questo cablaggio non è solo facile causare interferenze, allo stesso tempo nella manutenzione del carico non può essere scollegato, quindi può tagliare solo parte del filo stampato, danneggiando così la scheda stampata.

4. Fan out design

Durante la fase di progettazione del fan out, ogni pin del dispositivo di montaggio superficiale dovrebbe avere almeno un foro passante in modo che la scheda possa essere utilizzata per il collegamento interno, test in linea e ritrattamento del circuito quando sono necessarie connessioni aggiuntive.

Per rendere efficiente l'attrezzo di cablaggio automatico, è importante utilizzare il maggior numero possibile di fori e linee stampate, con un intervallo di 50mil che è ideale. Utilizzare un tipo di foro passante che indica il numero di percorsi di routing. 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.

Determinare il tipo di ventola passante in base ai percorsi di cablaggio e ai test on-line del circuito. L'alimentazione elettrica e la messa a terra influenzano anche il cablaggio e la progettazione della ventola.

5. Cablaggio manuale e elaborazione del segnale chiave

Il cablaggio manuale è e sarà un processo importante nella progettazione del PCB. Il cablaggio manuale è utile per gli strumenti automatici di cablaggio per completare il cablaggio.

Routing e protezione manuale della rete selezionata (NET), è possibile creare un percorso su cui basare il routing automatico.

In primo luogo, i segnali chiave dovrebbero essere cablati manualmente o con strumenti di cablaggio automatici. Una volta completato il cablaggio, il cablaggio di questi segnali sarà controllato dal personale tecnico e tecnico competente. Dopo aver superato l'ispezione, queste linee saranno fissate e quindi il resto dei segnali sarà cablato automaticamente.

A causa dell'esistenza di impedenza nel cavo di massa, porterà interferenze di impedenza comune al circuito. Pertanto, durante il cablaggio, non è possibile collegare qualsiasi punto con simbolo di terra a volontà, che può produrre accoppiamento dannoso e influenzare il lavoro del circuito.

Alle frequenze più elevate, la reattività induttiva del filo sarà di diversi ordini di grandezza maggiore della resistenza del filo stesso. Anche se solo una piccola corrente ad alta frequenza scorre attraverso il cavo, ci sarà una certa caduta di tensione ad alta frequenza. Pertanto, per i circuiti ad alta frequenza, il layout PCB dovrebbe essere il più compatto possibile, mantenendo i fili stampati il più corti possibile.

Ci sono induttanza e capacità reciproche tra i fili stampati. Quando la frequenza di lavoro è grande, si verificherà interferenze ad altre parti, che è chiamata interferenza parassitaria di accoppiamento. I metodi di soppressione che possono essere adottati includono:

1. per quanto possibile ridurre il cablaggio del segnale tra i livelli;

(2) disporre circuiti a tutti i livelli secondo l'ordine dei segnali per evitare l'attraversamento delle linee di segnale a tutti i livelli;

(3) I fili dei due pannelli adiacenti dovrebbero essere verticali o incrociati, non paralleli;

(4) quando i cavi di segnale paralleli sono posti nella scheda, questi cavi dovrebbero essere separati per quanto possibile da una certa distanza, o separati da linee terrestri e linee elettriche, in modo da raggiungere lo scopo della schermatura.

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, ecc La qualità del cablaggio automatico può essere garantita in una certa misura dopo aver compreso i parametri di ingresso dello strumento di cablaggio automatico e l'influenza dei parametri di ingresso sul cablaggio.

Per l'instradamento automatico dei segnali dovrebbero essere utilizzate norme generali. 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. Dopo che i vincoli sono stati impostati e le regole create sono state applicate, il cablaggio automatico otterrà risultati simili come previsto e dopo che una parte del progetto è stata completata, verrà fissato per proteggere dai processi di cablaggio successivi.

Il numero di tempi di cablaggio dipende dalla complessità del circuito e da quante regole generali sono definite. Gli strumenti di routing automatico di oggi sono molto potenti e in genere possono completare il cablaggio al 100%. Tuttavia, quando lo strumento di instradamento automatico non ha completato tutto il instradamento del segnale, i restanti segnali devono essere instradati manualmente.

7. Cablaggio

Per alcuni segnali con pochi vincoli, la lunghezza del cablaggio è molto lunga. In questo caso, possiamo prima determinare quale cablaggio è ragionevole e quale cablaggio è irragionevole, quindi accorciare la lunghezza del cablaggio del segnale e ridurre il numero di fori attraverso la modifica manuale.