정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
현재의 EDA 도구는 매우 강력하지만 PCB 크기 요구가 점점 작아지고 부품 밀도가 높아짐에 따라 PCB 설계의 난이도도 적지 않다.높은 PCB 레이아웃을 구현하고 설계 시간을 단축하려면 어떻게 해야 합니까?이 문서에서는 PCB 계획, 레이아웃 및 케이블 연결을 위한 설계 기법과 요점을 설명합니다.
현재 PCB는 설계 시간이 점점 짧아지고, 회로 기판의 공간이 점점 작아지고, 부품의 밀도가 점점 높아지고 있으며, 매우 까다로운 배치 규칙과 큰 크기의 부품은 설계자의 작업을 더욱 어렵게 한다.설계 문제를 해결하고 제품 출시를 가속화하기 위해 현재 많은 제조업체들은 PCB 설계를 위해 전용 EDA 도구를 사용하는 경향이 있습니다.그러나 전용 EDA 도구는 이상적인 결과를 가져오거나 100% 배포율을 달성하지 못하며 혼란스럽습니다.남은 일을 완성하는 데는 보통 많은 시간이 걸린다.
시장에는 많은 유행하는 EDA 도구 소프트웨어가 있지만, 사용하는 용어와 기능 키의 위치를 제외하고는 모두 같다.이러한 도구를 사용하여 PCB 설계를 보다 효과적으로 수행하려면 어떻게 해야 합니까?케이블 연결을 시작하기 전에 설계를 자세히 분석하고 도구 소프트웨어를 자세히 설정하면 설계가 요구 사항에 더 적합합니다.다음은 전반적인 설계 프로세스와 단계입니다.
PCB 계층 수 결정
보드 크기와 경로설정 레이어 수는 설계 초기 단계에서 결정해야 합니다.설계에 고밀도 볼 그리드 패턴(BGA) 컴포넌트가 필요한 경우 이러한 부품의 경로설정에 필요한 최소 경로설정 계층 수를 고려해야 합니다.경로설정 계층 수 및 스택 방법은 인쇄 경로의 경로설정 및 임피던스에 직접적인 영향을 미칩니다.보드의 크기는 스태킹 방법과 인쇄선의 너비를 결정하여 원하는 설계 효과를 얻을 수 있도록 도와줍니다.
다년간 사람들은 줄곧 회로판의 층수가 낮을수록 원가가 낮다고 인정하였지만 또 많은 기타 요소들이 회로판의 제조원가에 영향을 주었다.최근 몇 년 동안 다층판 간의 원가 차이가 크게 줄어들었다.설계를 시작할 때 더 많은 회로 레이어를 사용하고 구리를 균일하게 분포하여 설계가 끝나기 전에 소량의 신호가 정의된 규칙과 공간 요구에 부합하지 않는 것을 발견하여 새로운 레이어를 추가해야 하는 것을 피하는 것이 좋다.설계에 앞서 계획을 세밀하게 세우면 경로설정의 많은 번거로움을 줄일 수 있습니다.
설계 규칙 및 제한 사항
자동 경로설정 도구 자체는 무엇을 해야 할지 알 수 없습니다. 경로설정 작업을 완료하려면 올바른 규칙과 제한 아래 경로설정 도구가 작동해야 합니다.서로 다른 신호선에는 서로 다른 경로설정 요구 사항이 있습니다.특수한 요구가 있는 모든 신호선은 반드시 분류해야 한다.서로 다른 디자인 분류는 서로 다르다.각 신호 범주에는 우선 순위가 있어야 하며 우선 순위가 높을수록 규칙이 엄격해야 합니다.이러한 규칙은 인쇄선의 폭, 구멍의 최대 수, 평행도, 신호선 간의 상호 영향, 계층 수의 제한에 대해 다룹니다.이러한 규칙은 경로설정 도구의 성능에 큰 영향을 미칩니다.설계 요구 사항을 신중하게 고려하는 것은 성공적인 경로설정의 중요한 단계입니다.
어셈블리 레이아웃
어셈블리 프로세스를 최적화하기 위해 제조 가능 설계(DFM) 규칙은 어셈블리 레이아웃을 제한합니다.어셈블리 부서에서 어셈블리 이동을 허용하는 경우 자동 경로설정이 용이하도록 회로를 적절히 최적화할 수 있습니다. 정의된 규칙과 구속조건은 배치 설계에 영향을 줍니다.
배치할 때는 경로설정 채널과 오버홀 영역을 고려해야 합니다.이러한 경로와 영역은 설계자에게 명백하지만 자동 경로설정 도구는 한 번에 하나의 신호만을 고려합니다.경로설정 구속조건과 레이아웃을 설정하여 신호선의 레이어를 사용하면 경로설정 도구가 설계자의 구상에 따라 경로설정을 완료할 수 있습니다.
슬라이드 디자인
부채질 설계 단계에서 자동 경로설정 도구가 컴포넌트 핀을 연결할 수 있도록 표면 부착 부품의 각 핀에는 적어도 하나의 구멍이 있어야 합니다. 이렇게 하면 더 많은 연결이 필요할 때 회로 기판은 내부 계층 연결, 온라인 테스트 (ICT) 및 회로 재처리가 가능합니다.
자동 경로설정 도구의 효율성을 극대화하려면 가능한 한 최대 통과 구멍 크기와 인쇄 선을 사용해야 하며 이상적인 간격을 50mil로 설정해야 합니다.경로 수를 최대화하는 오버홀 유형을 사용합니다.선풍기 설계를 할 때 회로 온라인 테스트의 문제를 고려할 필요가 있다.테스트 고정장치는 일반적으로 전면 생산을 앞두고 주문하기 때문에 비용이 많이 들 수 있습니다.100% 테스트 가능성을 위해 노드를 추가하는 것만 고려한다면 너무 늦습니다.
세밀한 고려와 예측을 거쳐 회로온라인테스트의 설계는 설계의 초기단계에서 진행될수 있으며 생산과정의 후기에 실현될수 있다.구멍 통과 섹터의 유형은 경로설정 경로 및 회로 온라인 테스트에 따라 결정됩니다.전원 공급 장치 및 접지는 케이블 연결 및 팬 아웃 설계에도 영향을 미칩니다.필터 콘덴서 연결선에서 발생하는 전기 감성 저항을 줄이기 위해 통공은 가능한 한 표면에 부착된 부품의 핀에 가까워야 하며, 필요할 경우 수동 배선을 사용할 수 있다.이는 원래 구상한 경로설정에 영향을 줄 수 있으며 어떤 유형의 구멍을 사용할지 다시 고려하게 될 수도 있으므로 구멍 통과 및 핀 감지 간의 관계를 고려하고 구멍 통과 사양의 우선 순위를 설정해야 합니다.
핵심 신호의 수동 라우팅 및 처리
본고는 주로 자동 배선을 논의하지만 수동 배선은 현재와 미래의 인쇄회로기판 설계의 중요한 과정이다.수동 경로설정은 자동 경로설정 도구를 사용하여 경로설정 작업을 완료하는 데 도움이 됩니다. 그림 2a와 그림 2b와 같이 선택한 네트워크를 수동으로 경로설정하고 고정하면 자동 경로설정 중에 따를 수 있는 경로가 만들어집니다.
중요한 신호의 수에 관계없이 이러한 신호는 먼저 수동 또는 자동 라우팅 도구와 라우팅을 결합해야 합니다.핵심 신호는 일반적으로 필요한 성능에 도달하기 위해 세밀한 회로 설계를 거쳐야 합니다.연결이 완료되면 해당 공사 인력이 신호 연결을 점검한다. 이 과정은 상대적으로 쉽다.검사에 합격하면 이 선로를 고정한 다음 자동으로 나머지 신호를 라우팅하기 시작한다.
보드 모양
이전의 설계는 종종 회로 기판의 시각적 효과를 중시했지만, 지금은 다르다.자동설계의 회로판은 수동설계보다 아름답지 못하지만 전자특성은 규정된 요구를 만족시킬수 있으며 설계의 완전한 성능이 보장된다.
자동 경로설정
핵심 신호의 경로설정은 경로설정 과정에서 분산 감지 및 EMC 와 같은 전기 매개변수를 제어하는 것을 고려해야 합니다.다른 신호의 연결선은 유사하다.모든 EDA 공급업체는 이러한 매개변수를 제어하는 방법을 제공합니다.자동 경로설정 도구의 입력 매개변수와 경로설정에 미치는 영향을 이해하면 자동 경로설정의 품질을 어느 정도 보장할 수 있습니다.
신호 자동 라우팅은 일반 규칙을 사용해야 합니다.경로설정 도구는 지정된 신호에 사용되는 레이어와 사용된 구멍의 개수를 제한하는 제한 및 경로설정 금지 영역을 설정하여 엔지니어의 설계 아이디어에 따라 자동으로 경로설정할 수 있습니다.자동 경로설정 도구에 사용되는 레이어 수와 구멍 수가 제한되지 않으면 자동 경로설정 프로세스에서 각 레이어가 사용되고 여러 구멍이 생성됩니다.
구속조건을 설정하고 생성된 규칙을 적용하면 자동 라우팅이 예상과 유사한 결과를 가져옵니다.물론 일부 분류 작업이 필요할 수 있으며 다른 신호와 네트워크 배선의 공간을 확보해야 한다.일부 설계를 완료한 후에는 후속 경로설정 프로세스에 영향을 받지 않도록 고정합니다.
동일한 단계를 사용하여 나머지 신호를 라우팅합니다.경로설정의 수는 회로의 복잡성과 정의한 일반 규칙의 수에 따라 다릅니다.각 신호 유형이 완료되면 나머지 네트워크 경로설정에 대한 구속이 감소합니다.그러나 그에 따라 인공적인 개입이 필요한 신호 연결이 대량으로 이루어졌다.오늘날의 자동 경로설정 도구는 대개 100% 경로설정을 완료할 수 있을 정도로 강력합니다. 그러나 자동 경로설정 도구가 모든 신호 경로설정을 완료하지 않으면 나머지 신호는 수동으로 경로설정해야 합니다.
자동 경로설정 설계 요점은 다음과 같습니다.
1.설정을 약간 변경하여 다양한 회선 배선을 시도합니다.
2. 기본 규칙을 그대로 유지하고 서로 다른 배선층, 서로 다른 인쇄선과 간격 너비, 서로 다른 선폭과 서로 다른 유형의 구멍, 예를 들어 맹공, 매공 등을 시도하고 이런 요소들이 디자인 결과에 어떻게 영향을 미치는지 관찰한다.
3. 경로설정 도구가 필요에 따라 이러한 기본 네트워크를 처리하도록 합니다.
신호가 중요하지 않을수록 자동 경로설정 도구의 경로설정 자유도가 증가합니다.
배선 배치
EDA 도구 소프트웨어를 사용하여 신호의 경로설정 길이를 나열하고 데이터를 확인하면 구속이 적은 신호의 경로설정 길이가 긴 경우가 있습니다.이 문제는 수동 편집을 통해 신호 경로설정 길이를 줄이고 구멍 개수를 줄일 수 있는 비교적 쉬운 문제입니다.정밀 가공 과정에서 어떤 접선이 합리적이고 어떤 접선이 불합리한지 확인해야 합니다.수동 경로설정 설계와 마찬가지로 자동 경로설정 설계도 검사 중에 분류하고 편집할 수 있습니다.
