PCBニュース - PCB校正のPCB効率的自動配線の設計技術と重要点

現在のEDAツールはPCB校正のために非常に強力ですが, PCBサイズの要件が小さくなったり小さくなったり, デバイス密度が高くなってきている, との難しさ PCB設計 小さい. 高いPCBレイアウト率を達成して、設計時間を短くする方法? PCB計画の設計技術とキーポイント, レイアウトと配線. 現在 PCB設計 時が短くなってきた, 小さく小さい 回路基板 スペース, より高くてより高いデバイス密度, 非常に厳しいレイアウト規則と大規模部品はデザイナーの仕事をより難しくする. 設計の困難を解決し、製品の立ち上げをスピードアップするために, 多く PCBメーカー 今、実現するために専用のEDAツールを使用する傾向がある PCB設計. しかし, 専用のEDAツールは理想的な結果を生み出すことができない, また、彼らは, そして、非常に厄介です. それは通常、残りの仕事を完了するために多くの時間がかかる.

市場には多くの人気のEDAツールソフトウェアがあります, しかし、使用される異なる用語とファンクションキーの位置を除いて、それらはすべて同じです. よりよく理解するためにこれらのツールを使う方法 PCB設計? 配線を開始する前のツール・ソフトウェアの設計と慎重な設定についての慎重な分析は、設計を要件に沿ってより多く設計する. 一般的な設計プロセスと手順.

PCBの層数を決定するためのPCB校正

サイズ 回路基板 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. If the design requires the use of high-density ball grid array (BGA) components, これらのデバイスを配線するのに必要な最小の配線層は考慮されなければならない. 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.

長い間, 人々は常にその層の数が低いと信じてきた 回路基板, 費用が安い, しかし、その製造コストに影響する他の多くの要因があります 回路基板. 近年, 多層基板間のコスト差が大幅に低減されている. より多くの回路層を使用して、デザインの初めに均等に銅を分配するのがベストです, 少数のシグナルがデザインの終わりまで定義された規則とスペース要件を満たさないのを発見するのを避けるために, 新しいレイヤーを追加することを余儀なくされるように. 設計する前の慎重な計画は、配線の多くのトラブルを減らすでしょう.

2 PCBの設計規則と制限

自動ルーティングツール自体は何をすべきかわからない。配線作業を完了するためには、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。異なる信号線は、異なる配線要件を有する。特別な要件を持つすべての信号線を分類する必要があります別のデザイン分類が異なっている。それぞれのシグナルクラスは優先度が高く、優先度が高く、規則が厳しい。規則は、印刷ラインの幅、ビアの最大数、並列度、信号線間の相互影響、および層の制限を含む。これらのルールは配線ツールの性能に大きな影響を与える。設計要件の注意深い考慮は配線成功のための重要なステップである。

3、PCB校正コンポーネントのレイアウト

アセンブリプロセスを最適化するために、製造可能性（DFM）ルールの設計は、コンポーネントのレイアウトを制限します。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。

ルーティング・チャネルおよびビア・エリアは、レイアウトの間、考慮される必要がある。これらの経路と領域はデザイナーに明白です、しかし、自動ルーティング・ツールは一度に1つの信号を考慮するだけです。ルーティング制約を設定して、信号線の層を設定することによって、ルーティングツールは、設計者がそのような配線を完成させたと想像することができます。

4、PCB校正ファンアウトデザイン

ファンアウト設計段階では、構成要素ピンを接続するための自動ルーティングツールを有効にするために、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な場合、回路基板は、内部層接続、オンラインテスト（ICT）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。ファンアウト設計を行う場合，回路オンライン試験の問題点を考慮する必要がある。テストフィクスチャは高価であることができます、そして、彼らが完全な生産に関して行くとき、彼らは通常注文されます。その後、100 %のテスト容易性を達成するためにノードを加えることを考えるならば、それはあまりに遅いでしょう。

慎重な考慮と予測の後，回路オンラインテストの設計は設計の初期段階で行い，生産工程の後期段階で実現した。ビア・ファンアウトの種類は、配線経路と回路のオンラインテストによって決定される。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。フィルタコンデンサの接続線によって発生する誘導リアクタンスを低減するためには、ビアを表面実装装置のピンにできるだけ近接させ、必要に応じてマニュアル配線を使用することができる。これは元々想定された配線経路に影響を及ぼすかもしれませんし、どのタイプのビアを使用するかを再検討する原因になるかもしれません。そのため、ビアとピンのインダクタンスの関係を考慮しなければなりません。

PCBプルーフマニュアル配線とキー信号処理

本稿では，配線の問題を中心に論じたが，現在ではプリント配線板設計の重要な工程である。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。図2 Aおよび図2 Bに示すように、選択されたネットを手動にルーティングして、固定することによって、自動ルーティングの間、続くことができるパスは、形づくられることが可能である。

キー信号の数に関係なく、これらの信号は、手動で、または自動ルーティングツールと組み合わせて最初にルーティングする必要があります。臨界信号は、通常、所望の性能を達成するために慎重な回路設計を通過しなければならない。配線が完了した後、関連する技術者は信号配線をチェックする。このプロセスは比較的容易である。検査を通過した後、これらの行を修正し、残りの信号を自動的にルートを開始します。

6, 自動配線

キー信号の配線は、分配インダクタンスやEMC等を低減するなどの配線中の電気的パラメータの制御を考慮する必要がある。すべてのEDAベンダーはこれらのパラメータを制御する方法を提供します。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後、自動配線の品質をある程度保証することができる。

一般的なルールは、自動的にルート信号を使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。自動ルーティング・ツールによって、使用されるレイヤーのナンバーおよびビアのナンバーが制限されない場合、各々のレイヤーは自動ルーティングの間、使われる。

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予想通り同様の結果を達成するでしょう。もちろん、ソーティング作業を必要とし、他の信号やネットワーク配線のスペースを確保する必要がある。設計の一部が完了した後、その後の配線処理の影響を受けないように修正する。

残りのシグナルのルートに同じ手順を使用します。配線の数は、回路の複雑さと定義する一般的な規則の数に依存します。信号の各タイプが完了した後、残りのネットワーク配線の制約を低減する。しかし、それに伴うのは、多くの信号配線がマニュアル介入を必要とするということです。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は、残りの信号を手動で配線する必要がある。

第7に、PCB校正用自動配線の設計の主なポイントは以下のとおりである。

7.1設定を少し変更, try a variety of route wiring;
7.2基本ルールを変更しない, 異なる配線層を試してください, 異なる印刷ラインと間隔幅, 線幅, そして、ブラインドのようなビアの異なるタイプ, 埋没ビア, etc., and observe how these factors affect the design results;
7.3 Let the wiring tool handle those default networks as needed;
7.4信号が重要でない, 自動ルーティングツールがルーティングのために持っている自由度.

PCB校正配線配置

あなたが使用しているEDAツール・ソフトウェアが信号配線長をリストすることができて、これらのデータをチェックすることができるならば、いくつかの制約のあるいくつかの信号配線長が非常に長いとわかるかもしれません。この問題は比較的容易であり、信号配線長を短くすることができ、マニュアル編集によりビア数を削減することができる。仕上げ工程では、どの配線が合理的で配線が不合理であるかを決定する必要がある。マニュアル配線設計のように、自動配線設計も検査工程中にソート・編集することができる。

PCB校正回路基板の外観

以前のデザインは、しばしば 回路基板, でも今は違う. 自動的に設計された 回路基板 マニュアルデザインと同じくらい美しくない, しかし、電子特性は、指定された要件を満たすことができます, そして、デザインの完全なパフォーマンスは保証されます.