PCB技術 - PCBレイアウトとRoutinを決定する7つのステップ

PCB (PrintedCircuitBoard), 中国名は プリント回路基板, 別名 プリント回路基板, プリント回路基板. 重要電子部品, 電子部品の支援, 電子部品用電気接続装置. 電子印刷で作るから, これは「印刷」と呼ばれます 回路基板.

PCBサイズの要件が小さくなるほど小さくなる, デバイスの密度要件が高くなる, and PCB設計 より難しくなる.

ハウツーとスタイル 高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 . PCBの層数の決定

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. 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 .設計ルールと制限

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。

コンポーネントのレイアウト

最適組立工程では，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に制約を課す。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。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のために：1. に PCBレイアウト, 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るべきである, 電源セクションには置かない, さもなければ、それはバイパス効果に影響を及ぼして、電力線と接地線を通して流れます. 脈動電流, 干渉を引き起こすこと2. 回路内部の電源方向, 最終段から前段階まで電力を供給すべきである, そして、この部分の電源フィルタコンデンサは、最終段階の近くに配置されるべきである3. いくつかの主な電流チャネル, デバッグや電流などの検出は、検出プロセス中に切断または測定する必要があります, そして、レイアウトの間、現在のギャップはプリント電線の上に配置されなければならない.

加えて, 調整された電源は別個に配置されるべきであることに留意すべきである プリント回路基板 レイアウト中に可能な限り. 電源および回路がAを共有するとき プリント回路基板, レイアウト内, 安定した電源および回路構成要素が混ざられるか、電源および回路が接地線を共有するの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、メンテナンス時の負荷を遮断することができないため、プリント配線の一部を切断することができ、プリント基板の破損を防止することができる。

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基づいてバイアファンのタイプを決定します。電源とグランドも配線とファンアウトデザインに影響します。

手動配線とキー信号処理

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、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。

キー信号は、手動または自動配線ツールと組み合わせて、最初に配線される。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。

高い周波数で, 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。

自動配線

キー信号の配線については、配線中の分布インダクタンスの減少などの電気的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後、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。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。

配線の配置

制約の少ない信号では配線長は非常に長い。この時点で、あなたは

まず、どの配線が合理的で、配線が不合理であるかを判断し、信号配線長を短くし、バイアの数を減らすように手動で編集する。