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0 Prefazione
Scheda PCB (PrintedCircuitBoard), il nome cinese è circuito stampato, noto anche come circuito stampato, circuito stampato, è un componente elettronico importante, è il corpo di supporto dei componenti elettronici ed è il fornitore di connessione elettrica dei componenti elettronici. Poiché è fatto dalla stampa elettronica, è chiamato circuito stampato.
Poiché i requisiti di dimensione della scheda PCB stanno diventando sempre più piccoli, i requisiti di densità del dispositivo stanno diventando sempre più alti e la progettazione PCB sta diventando sempre più difficile. Come ottenere un'alta velocità di layout PCB e accorciare il tempo di progettazione, qui l'autore parla delle abilità di progettazione di pianificazione, layout e cablaggio PCB.
Prima di avviare il cablaggio, il design dovrebbe essere attentamente analizzato e il software utensile dovrebbe essere impostato con attenzione, il che renderà il design più in linea con i requisiti.
1 Determinare il numero di strati della scheda PCB
La dimensione della scheda PCB e il numero di strati di cablaggio devono essere determinati all'inizio della progettazione. 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. Attualmente, la differenza di costo tra schede multistrato è molto piccola ed è meglio utilizzare più strati di circuito e rendere la distribuzione del rame uniformemente all'inizio della progettazione.
2 Norme e restrizioni di progettazione
Per completare con successo il compito di cablaggio, gli strumenti di cablaggio devono funzionare secondo le regole e le restrizioni corrette. Per classificare tutte le linee di segnale con requisiti speciali, ogni classe di segnale dovrebbe avere una priorità. Più alta è la priorità, più severe sono le regole. Le regole riguardano la larghezza delle linee stampate, il numero massimo di vias, il parallelismo, l'influenza reciproca tra le linee di segnale e le restrizioni dei livelli. Queste regole hanno una grande influenza sulle prestazioni degli strumenti di cablaggio.
Considerare seriamente i requisiti di progettazione è un passo importante per un cablaggio di successo.
3 Disposizione dei componenti
Durante il processo di assemblaggio ottimale, 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. Lo strumento di cablaggio automatico considera solo un segnale alla volta. Impostando i vincoli di cablaggio e impostando lo strato della linea di segnale, lo strumento di cablaggio può completare il cablaggio come immaginava il progettista.
Ad esempio, per il layout della linea elettrica: 1. Nel layout PCB, il circuito di disaccoppiamento di potenza dovrebbe essere progettato vicino ai circuiti pertinenti e non posizionato nella sezione di alimentazione, altrimenti influenzerà l'effetto bypass e fluirà attraverso la linea di alimentazione e la linea di terra. Corrente pulsante, causando interferenze; 2. per la direzione dell'alimentazione elettrica all'interno del circuito, l'alimentazione dovrebbe essere fornita dalla fase finale alla fase precedente e il condensatore del filtro di potenza di questa parte dovrebbe essere disposto vicino alla fase finale; 3. Per alcuni canali di corrente principali, come il debug e la corrente dovrebbe essere scollegata o misurata durante il processo di rilevamento e le lacune di corrente dovrebbero essere disposte sui fili stampati durante il layout.
Inoltre, va notato che l'alimentazione regolata dovrebbe essere disposta su un circuito stampato separato il più possibile durante il layout. Quando l'alimentazione elettrica e il circuito condividono un circuito stampato, nel layout, dovrebbe essere evitato che l'alimentazione stabilizzata e i componenti del circuito siano mescolati o l'alimentazione elettrica e il circuito condividano il filo di terra.
Poiché questo tipo di cablaggio non è solo facile da produrre interferenze, ma allo stesso tempo, il carico non può essere scollegato durante la manutenzione. In quel momento, solo una parte dei fili stampati può essere tagliata, danneggiando così la scheda stampata.
4 design ventilatori
Nella fase di progettazione fan-out, ogni pin del dispositivo di montaggio superficiale dovrebbe avere almeno uno via, in modo che quando sono necessarie più connessioni, il circuito stampato possa essere collegato internamente, test online e ritrattamento del circuito.
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 impostato a 50mil. Utilizzare il tipo via che massimizza il numero di percorsi di routing. Dopo attenta considerazione e previsione, la progettazione della prova on-line del circuito può essere effettuata nella fase iniziale della progettazione e realizzata nella fase successiva del processo produttivo.
Determinare il tipo di via fan-out in base al percorso di cablaggio e alla prova online del circuito. L'alimentazione elettrica e la messa a terra influenzeranno anche il cablaggio e il design fan-out.
5 Cablaggio manuale ed elaborazione dei segnali chiave
Il cablaggio manuale è un processo importante di progettazione del circuito stampato ora e in futuro. L'uso del cablaggio manuale aiuta gli strumenti automatici di cablaggio per completare il lavoro di cablaggio.
Routing manuale della rete selezionata (net) e fissarla, è possibile creare un percorso che può essere utilizzato per il routing automatico.
In primo luogo, instradare i segnali chiave, manualmente o in combinazione con strumenti di cablaggio automatici. Dopo che il cablaggio è completato, il personale tecnico e tecnico competente controllerà il cablaggio del segnale. Dopo che l'ispezione è passata, i cavi saranno fissati e quindi i segnali rimanenti saranno automaticamente cablati.
A causa dell'esistenza di impedenza nel filo di terra, porterà interferenze di impedenza comune al circuito. Pertanto, non collegare alcun punto con un simbolo di messa a terra a piacimento durante il cablaggio, che può causare accoppiamento dannoso e influenzare il funzionamento del circuito.
Quando la frequenza è più alta, l'induttanza del filo sarà parecchi ordini di grandezza più grande della resistenza del filo stesso. In questo momento, anche se solo una piccola corrente ad alta frequenza scorre attraverso il cavo, si verificherà una certa caduta di tensione ad alta frequenza. Pertanto, per i circuiti ad alta frequenza, il layout PCB dovrebbe essere organizzato nel modo più compatto possibile e i fili stampati dovrebbero essere il più corti possibile.
Ci sono induttanza e capacità reciproche tra i fili stampati. Quando la frequenza di lavoro è alta, causerà interferenze ad altre parti, che è chiamata interferenza parassitaria di accoppiamento. I metodi di soppressione che possono essere adottati sono: 1. abbreviare il cablaggio del segnale tra tutti i livelli il più possibile; 2. disporre i circuiti di tutti i livelli nell'ordine dei segnali per evitare di attraversare le linee di segnale di ogni livello; 3. I fili di due pannelli adiacenti dovrebbero essere perpendicolari o incrociati. Parallelo; 4. Quando i fili di segnale devono essere posti in parallelo nella scheda, questi fili dovrebbero essere separati da una certa distanza il più possibile, o separati da fili di terra e cavi di alimentazione per raggiungere lo scopo di schermatura.
6 Cablaggio automatico
Per il cablaggio dei segnali chiave, è necessario considerare il controllo di alcuni parametri elettrici durante il cablaggio, come la riduzione dell'induttanza distribuita, ecc. Dopo aver compreso quali parametri di ingresso ha lo strumento di cablaggio automatico e l'influenza dei parametri di ingresso sul cablaggio, la qualità del cablaggio automatico può essere ottenuta in una certa misura. garanzia.
Occorre adottare norme generali per l'instradamento automatico dei segnali. 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. Dopo aver impostato i vincoli e applicato le regole create, il routing automatico otterrà risultati simili alle aspettative. Una volta completata una parte del progetto, verrà riparato per evitare che venga influenzato dal successivo processo di instradamento.
Il numero di cablaggi dipende dalla complessità del circuito e dal numero di regole generali definite. Gli strumenti di cablaggio automatici 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, è necessario instradare manualmente i segnali rimanenti.
7 Disposizione di cablaggio
Alcuni segnali con pochi vincoli hanno lunghezze di cablaggio molto lunghe. In questo momento, è possibile prima determinare quale cablaggio è ragionevole e quale cablaggio è irragionevole, quindi modificare manualmente per accorciare la lunghezza del cablaggio del segnale e ridurre il numero di vias.
