Dati PCB - Ingeniose abilità del layout della scheda PCB e dell'elaborazione dei difetti di processo

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 il design della scheda PCB sta diventando sempre più difficile. Come ottenere un'alta velocità di routing della scheda PCB e accorciare il tempo di progettazione, parliamo delle abilità di progettazione della pianificazione, del layout e del cablaggio della scheda PCB. Prima di iniziare il routing, è necessario eseguire un'attenta analisi della progettazione e un'attenta configurazione del software utensile, il che renderà la progettazione più conforme.

1. Determinare il numero di strati sulla scheda PCB Dimensioni della scheda e strati di routing devono essere determinati all'inizio della progettazione. Il numero di strati di cablaggio e il metodo di impilamento influenzeranno direttamente il cablaggio e l'impedenza delle tracce. La dimensione della scheda aiuta a determinare la larghezza di stack-up e traccia per ottenere l'effetto di progettazione desiderato. La differenza di costo tra schede multistrato è attualmente piccola e il design inizia con più strati di circuito e una distribuzione uniforme del rame.2. Regole e limitazioni di progettazione Per completare con successo le attività di routing, gli strumenti di routing devono funzionare entro le regole e i vincoli corretti. 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. Le regole relative alla larghezza di traccia, al numero di vias, al parallelismo, all'interazione tra linee di segnale e alle limitazioni dei livelli hanno un grande impatto sulle prestazioni degli strumenti di routing. Un'attenta considerazione dei requisiti di progettazione è un passo importante per il corretto routing.3. Layout dei componentiDurante il processo di assemblaggio, le regole di progettazione per la fabbricabilità (DFM) impongono vincoli al posizionamento dei componenti. Se il reparto assemblaggio consente ai componenti di muoversi, il circuito può essere ottimizzato correttamente per facilitare l'instradamento automatico. Le regole e i vincoli definiti influiscono sulla progettazione del layout. Lo strumento di instradamento automatico considera un solo segnale. Impostando i vincoli del routing e impostando i livelli in cui la linea del segnale può essere instradata, lo strumento di routing può completare il routing come previsto dal progettista. Ad esempio, per il layout delle linee elettriche:1) Nel layout della scheda PCB, il circuito di disaccoppiamento dell'alimentazione elettrica dovrebbe essere progettato vicino a ciascun circuito correlato, piuttosto che posizionato nella parte di alimentazione, altrimenti non influenzerà solo l'effetto bypass, ma anche corrente pulsante di flusso sulla linea elettrica e sulla linea di terra, causando molestie; 2) per la direzione dell'alimentazione elettrica all'interno del circuito, l'alimentazione elettrica dovrebbe essere adottata dall'ultima fase alla fase precedente e il condensatore del filtro dell'alimentazione elettrica di questa parte dovrebbe essere disposto vicino all'ultima fase; 3) Per alcuni canali di corrente principali, come la disconnessione o la misurazione della corrente durante il debug e il test, gli spazi di corrente dovrebbero essere disposti sui conduttori stampati durante il layout. Inoltre, prestare attenzione al layout dell'alimentatore regolato su una scheda stampata separata il più possibile. Quando l'alimentazione elettrica e il circuito condividono la scheda stampata, nel layout, la disposizione mista dell'alimentazione regolata e dei componenti del circuito o la messa a terra dell'alimentazione elettrica e del circuito dovrebbe essere evitata. Perché questo tipo di cablaggio non solo è soggetto a interferenze, ma anche non può scollegare il carico durante la manutenzione e solo una parte dei fili stampati può essere tagliata, danneggiando così i circuiti stampati.4. Durante la fase di progettazione del fan-out, i dispositivi di montaggio superficiale devono avere almeno una via per pin per consentire alla scheda di eseguire connessioni interlayer, test in circuito e ritrattamento del circuito quando sono necessarie più connessioni. Al fine di rendere efficiente lo strumento di fresatura automatica, assicurarsi di utilizzare la dimensione dei vias e tracce il più possibile, e l'intervallo è idealmente impostato a 50mil. Il tipo di via da utilizzare che rende disponibile il numero di percorsi di routing. Dopo attenta considerazione e previsione, la progettazione del circuito in-circuit test 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 routing e test in circuito. L'alimentazione e la messa a terra influenzano anche il routing e la progettazione del fan-out.5. Cablaggio manuale e elaborazione di segnali criticiIl routing manuale è un processo importante nella progettazione di circuiti stampati ora e in futuro, e il routing manuale aiuta gli strumenti di routing automatico per completare il lavoro di routing. Routing manuale e fissaggio delle reti selezionate, è possibile formare un percorso che può essere seguito per il routing automatico. Per prima cosa instrada i segnali critici, manualmente o in combinazione con strumenti di instradamento automatizzati. Una volta completato il cablaggio, il personale tecnico e tecnico competente controllerà il cablaggio di questi segnali. Dopo che l'ispezione è passata, i cavi saranno fissati e quindi verrà avviato il cablaggio automatico dei segnali rimanenti. A causa dell'esistenza di impedenza nel filo di terra, porterà interferenze di impedenza comune al circuito. Pertanto, durante il cablaggio, non collegare alcun punto con simboli di terra a volontà, che può causare accoppiamento dannoso e influenzare il funzionamento del circuito. Alle frequenze più elevate, la reattività induttiva del filo sarà ordini di grandezza superiori alla resistenza del filo stesso. In questo momento, anche se solo una piccola corrente ad alta frequenza scorre attraverso il cavo, verrà generata una certa caduta di tensione ad alta frequenza. Pertanto, per i circuiti ad alta frequenza, il layout della scheda PCB dovrebbe essere organizzato nel modo più compatto possibile e i conduttori stampati dovrebbero essere il più brevi possibile. Ci sono anche induttanza e capacità reciproche tra i fili stampati. Quando la frequenza di funzionamento è grande, causerà interferenze ad altre parti, che è chiamata interferenza parassitaria di accoppiamento. Possibili metodi di soppressione sono: 1) Cercare di accorciare il cablaggio del segnale tra tutti i livelli; 2) Disporre i circuiti a tutti i livelli nell'ordine dei segnali per evitare che le linee di segnale a tutti i livelli si intersecano tra loro; 3) I fili dei due pannelli adiacenti dovrebbero essere verticali o incrociati, non paralleli; 4) Quando i fili del segnale devono essere disposti 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 della schermatura.6. Auto-routingPer il cablaggio dei segnali chiave, è necessario considerare il controllo di alcuni parametri elettrici durante il cablaggio, come la riduzione dell'ind distribuito