PCBニュース - PCBレイアウトとルーティング設計技術

0序文

PCBボード(<武井>), 中国名は回路基板, プリント回路基板, プリント回路基板, 重要電子部品, 電子部品の支持体, そして、電子部品の電気接続のプロバイダである. 電子印刷で作るから, プリント回路板と呼ばれる.

AS PCBボード サイズ要件は小さくなっている, デバイスの密度要件が高くなっている, and PCB設計 ますます難しくなってきている. ハウツーとスタイル PCBレイアウト レートとデザイン時間の短縮, ここでは、PCB計画のデザインスキルについて話します, レイアウトと配線.

配線を始める前に、設計は慎重に分析され、ツールソフトウェアは慎重に設定されなければならず、それは設計を要件に沿ってより多くのものにする。

1の層の数を決定します PCBボード

サイズ PCBボード そして、配線層の数は、設計の開始時に決定する必要がある. 配線層の数とスタックアップ方法は、印刷ラインの配線およびインピーダンスに直接影響する. ボードのサイズは、所望の設計効果を達成するために印刷方法のスタッキング方法と幅を決定するのを助ける. 現在, 多層基板間のコスト差は非常に小さい, そして、より多くの回路層を使用して、設計の初めに均等に銅分布を作る方がよい.

2デザイン規則と規制

正常に配線タスクを完了するには、配線ツールは、正しい規則と制限の下で動作する必要があります。すべての信号線を特別な要件で分類するためには、各信号クラスは優先度を持たなければならない。優先順位が高いほど、ルールは厳しくなる。ルールは、印刷ラインの幅、ビアの最大数、並列性、信号線間の相互影響、および層の制限が含まれます。これらの規則は配線ツールの性能に大きな影響を与える。

設計要件の重大な考慮は，成功した配線の重要なステップである。

3コンポーネントのレイアウト

最適組立工程の間、製造性（DFM）ルールの設計は、部品のレイアウトを制限する。アセンブリ部が部品を動かすことができるならば、回路は適切に最適化されることができます。定義された規則と制約はレイアウト設計に影響します。自動配線ツールは一度に一つの信号しか考慮しない。配線制約を設定し、信号線の層を設定することにより、配線ツールは、設計者が想像した配線を完了することができる。

例えば、電力線のレイアウトについては1。PCBレイアウトでは、パワーデカップリング回路は、関連する回路の近くで設計されなければならず、電源部には配置されない。そうでなければ、それはバイパス効果に影響を与え、電力線および接地線を流れる。脈動電流、干渉を引き起こす；回路内部の電源方向については、最終段から前段まで電力を供給しなければならず、この部分の電力フィルタコンデンサは最終段付近に配置する必要がある（3）デバッグプロセスや電流などの主要な電流チャネルについては、検出プロセス中に切断または測定する必要があり、レイアウト中に電流ギャップをプリント配線上に配置する必要がある。

また、調整された電源は、レイアウト中に可能な限り別のプリント回路基板上に配置されるべきであることに留意すべきである。電源・回路がプリント配線板を共有する場合、レイアウトにおいては、安定した電源と回路部品とが混在しているか、電源と回路が接地線を共有することを避けるべきである。

このような配線は干渉の発生が容易であるだけでなく、メンテナンス時に負荷を切断することができない。このとき、プリント配線の一部のみが切断され、プリント基板が破損する。

4ファンアウトデザイン

ファンアウト設計段階では、表面実装デバイスの各ピンは、少なくとも1つのビアを有する必要があるので、より多くの接続が必要とされるとき、回路基板は、内部接続、オンラインテスト、および回路再処理を行うことができる。

自動ルーティングツールの効率を最大化するために、最大ビアサイズとプリントラインをできるだけ多く使用し、間隔を50 milに設定する。ルーティングパスの数を最大化するVIA型を使用します。慎重な考慮と予測の後、回路のオンラインテストの設計は、設計の初期段階で行うことができ、製造工程の後段階で実現した。

配線経路と回路のオンラインテストによるビアファンアウトタイプを決定します。電源と接地は、配線とファンアウトデザインにも影響します。

5手動配線とキー信号の処理

マニュアル配線はプリント回路基板設計の重要なプロセスであり，将来的である。マニュアル配線の使用は、配線作業を完了するために自動配線ツールを助けます。

選択されたネットワーク（NET）を手動でルーティングして、それを固定することによって、自動ルーティングのために使うことができるパスは、形づくられることが可能である。

まず、手動で、または自動配線ツールと組み合わせてキー信号をルートする。配線が完了すると、関連する工学技術者は信号配線をチェックする。点検が通過されたあと、ワイヤーは固定されます、そして、残りの信号は自動的に配線されます。

接地線にインピーダンスが存在するため、回路に共通のインピーダンス干渉をもたらす。したがって、配線の間、接地のシンボルで任意の点を接続しないでください。

周波数が高い場合, ワイヤのインダクタンスは、ワイヤ自体の抵抗より数桁大きい. この時に, 小さな高周波電流しか電流を流しても, ある高周波電圧降下が起こる. したがって, 高周波回路, the PCBレイアウト できるだけコンパクトに配置されるべきである, そして、印刷されたワイヤーは、できるだけ短くなければなりません.

プリント配線間には相互インダクタンスとキャパシタンスがある。動作周波数が高い場合、寄生結合干渉と呼ばれる他の部分に干渉を起こす。採用可能な抑制方法は1である。できるだけ多くのレベルの間の信号配線を短くする2 .各レベルの信号線の交差を避けるために、信号の順序ですべてのレベルの回路を配置するつの隣接するパネルのワイヤは垂直または交差する必要があります。パラレル（4）ボード内に信号線を平行に敷設する場合には、これらの配線をできるだけ一定間隔で分離したり、接地線や電源配線で分離してシールドの目的を達成する。

6自動配線

キー信号の配線には、配線インダクタンス等の低減などの配線中の電気パラメータの制御を考慮する必要がある。自動配線ツールの入力パラメータと配線への入力パラメータの影響を理解した上で、ある程度自動配線の品質を得ることができる。保証。

一般的なルールは、自動的にルーティング信号を採用する必要があります。与えられた信号と使用されるビアの数によって使用される層を制限するために制限を設定し、配線領域を禁止することによって、配線ツールは、エンジニアの設計思想に従って配線を自動的に配線することができる。制約を設定して、作成された規則を適用した後に、自動ルーティングは期待に類似した結果を達成するでしょう。デザインの一部が完了した後に、それはその後のルーティングプロセスに影響されないように修正されます。

配線の数は回路の複雑さと定義される一般ルールの数に依存する。今日の自動配線ツールは非常に強力であり、通常、配線の100 %を完了することができます。しかし、自動配線ツールが全ての信号配線を完成していない場合には、残りの信号を手動で配線する必要がある。

7配線配置

制約の少ない信号には配線長が非常に長い。この時点で、どの配線が合理的で、配線が不合理であるかを判断し、手動で信号配線長を短くし、バイアの数を減らす。