PCB技術 - PCB回路基板設計に必要な基本ツール

家を建てるかどうか PCBのビルド, ツールボックスで正しいツールを使用する必要があります. すべてのデザイナーは、コンポーネントの配置のためのCADツールを使用する必要があります, しかし、コマンドラインベースのCAD. 現代の電子装置がますます複雑になるにつれて, デザイナーは基本設計タスクをスピードアップするのに役立つツールを必要とする.

正しいPCB設計ツールを選択するには多くの潜在的オプションの重みが必要であるさまざまな機能を備えた市販のソフトウェアパッケージが多く、各ソフトウェアパッケージの無料試用に時間がありません。これらのデザインプラットフォームの中には、20年前に使用した同じ時代遅れのワークフローを使用しています。これを念頭に置いて、すべてのデザイナーがPCB設計ソフトウェアで必要とする基本的なツールを見てみましょう。

概略設計と捕捉

電子回路は家の基礎のようです。回路基板に置かれるすべては、この基本的な文書に基づきます。この重要なドキュメントは、回路基板の必要な構成要素、接続方法、および電源および接地接続の位置を示している。適切な回路図エディタを使用すると、簡単にレイアウトを計画し、ボードに注釈を付けることができます。

回路図エディタを使用すると、回路基板を構成することができますが、デザインが複雑になると、単一の回路図を使用して処理することが困難になります。したら、ボード上の複数の機能を含めるには、階層化された回路図を使用して組織を維持することができます。これにより、コンポーネントが機能ブロックとどのように一致するかに基づいて、さまざまな回路図に分割され、図の間に親子関係が定義できます。

使用 マルチチャネルPCB 設計ツールは組織を維持することができない, また、階層的な回路図でコンポーネントグループを簡単にコピーすることもできます. 回路図が最初のレイアウトとしてキャプチャされると, 部品のこれらの繰り返されたグループは、新しいボードに移される. Then, コンポーネント間の配線を開始できます, そして、力と地面接続を配置してください.

階層化回路図は、PCB内の異なるブロック間の関係を定義することができます

ルーティング機能

初期レイアウトとして回路図をキャプチャした後、CADツールは、いつでも、コンポーネントとルーティングトレースを配置するスタンバイ状態になります。ルーティングは、ボード上のコンポーネント間の物理的接続を定義するキータスクです。簡単なデザインでは、手動で各接続をレイアウトし、デザインルールに従ってレイアウトをチェックしやすいです。しかし、回路基板がより複雑になり、相互接続の数が増加するにつれて、ルーティングプロセスを自動化できるツールは、多くの時間を節約することができる。

自動ルータとインタラクティブルータの利点の間の議論は永遠であるようです。差動対、多数の信号ネットワークまたは相互接続上のビアのナンバーを含まない単純な回路基板のために、autorouterはまだ適切なレイアウトを生じることができる。これらの場合では、適切なルーティング戦略を定義することができるなら、autorouterはより良いレイアウトを生産するでしょう。

これは自動対話型ルーティングが重要なPCB設計ツールになるところです。自動対話型ルーティングはハイブリッド自動ルーティングとインタラクティブルーティングの最良の側面である。与えられたシグナルネットワークのための相互接続上のウェイポイントを手動で定義することが可能である。そして、道具はソースコンポーネント、これらのウェイポイントおよびロード・コンポーネント間のネットワークのトレースを自動的にたどる。

これは、自動対話ルータを使用して、このタイプのレイアウトを作成する方が簡単です

信号完全性と送電解析

信号の完全性に関しては、最新のデジタルICのスイッチング速度は、信号がクリーンであることを保証するのに十分速いので、ほとんど全ての設計者にとって重要な考慮事項となっている。信号の整合性を確保するためには、特定のアプリケーションに対して適切なレイヤスタック、トレースジオメトリ、グランドプレーンを設計する必要がある。これらのすべては、CAD、ルーティング、ボード設計ツールのタスクです。

あなたが正しい信号完全性パッケージを使用するならば、あなたは異なるネットワークの反射とクロストーク波形をチェックすることができます。これは、終了が必要であるとき、そして、どのマッチングネットワークが異なるトラックで使用されるべきであるかを決定するのを助けます。

送電と熱管理に関して、送電網アナライザー（PDNA）は、全体の跡、力と地面面、およびビアのIR損失を決定するのに用いられることができます。PDNAは、電圧および電流密度結果を生じるために直観的出力フォーマットを使用しなければならない。最高のツールを視覚的に潜在的な電源の熱の問題と過度のIRドロップのボードをチェックすることができますインタラクティブなカラーマップが表示されます。

カラーマップはPCB全体の電力伝送を示す

ルール駆動エンジンに基づくPCB設計ツール

おそらく、PCB設計の最も重要な部分は、デザインが基本設計規則に従うことを保証することである。レイアウトを作成する場合、デザイン関数は、これらの規則に対するデザインデータをチェックし、問題を迅速に識別し、必要に応じて修正を行う必要があります。デザインルールはまた、CADおよびルーティング機能の機能を制限することができ、重要な設計基準に準拠する。

その他 PCB設計 パッケージはこれらの重要な関数を異なるプログラムに分割する, データを強制的にエクスポートし、プログラム間で移動するときに再インポートする. 新しいバージョンがリリースされると, 複雑な解決策を考案しなければならない, そして、古いデータが突然アクセスできなくなる本当の危険があります. この環境でのワークフローとインターフェイスは、デザインツールで一貫性がありません, 学習曲線を増加させ、設計効率を低下させることができる.