Teknik PCB - Kekuatan merancang dan titik-titik kunci merancang, bentangan dan kawat PCB

Walaupun alat EDA semasa sangat berkuasa, kerana keperluan saiz PCB semakin kecil dan densiti peranti semakin tinggi dan tinggi, kesulitan desain PCB tidak kecil. Bagaimana untuk mencapai kadar bentangan PCB yang tinggi dan pendek masa rancangan? Artikel ini memperkenalkan kemampuan desain dan titik-titik kunci merancang, bentangan dan laluan PCB. Sekarang masa desain PCB semakin pendek dan pendek, ruang papan sirkuit semakin kecil, ketepatan peranti yang lebih tinggi dan tinggi, peraturan bentangan yang sangat memerlukan dan komponen saiz besar membuat kerja desainer lebih sukar. Untuk menyelesaikan kesulitan desain dan mempercepat peluncuran produk, ramai penghasil kini cenderung menggunakan alat EDA dedikasi untuk menyadari desain PCB. Namun, alat EDA yang ditugaskan tidak dapat menghasilkan keputusan yang ideal, dan juga tidak dapat mencapai kadar penerbangan 100%, dan sangat kacau. Biasanya perlu banyak masa untuk menyelesaikan kerja yang tersisa.

Terdapat banyak alat dan perisian EDA terkenal di pasar, tetapi mereka semua sama kecuali terma yang berbeza dan kedudukan kunci fungsi. Bagaimana menggunakan alat-alat ini untuk menyedari lebih baik rancangan PCB? Lakukan analisis berhati-hati desain sebelum memulakan kawat dan tetapan hati-hati perisian alat akan membuat desain lebih sesuai dengan keperluan. Berikut adalah proses dan langkah desain umum.

1. Tentukan bilangan lapisan PCB

Saiz papan sirkuit dan bilangan lapisan kawat perlu ditentukan pada awal desain. Jika desain memerlukan penggunaan komponen array grid bola padat tinggi (BGA), bilangan minimum lapisan kabel yang diperlukan untuk kabel peranti ini mesti dianggap. Bilangan lapisan kabel dan kaedah tumpukan akan mempengaruhi secara langsung kabel dan impedance baris dicetak. Saiz papan membantu menentukan kaedah pencetakan dan lebar baris dicetak untuk mencapai kesan reka yang diinginkan.

Selama bertahun-tahun, orang sentiasa berfikir bahawa semakin rendah bilangan lapisan papan sirkuit, semakin rendah biaya, tetapi terdapat banyak faktor lain yang mempengaruhi biaya penghasilan papan sirkuit. Dalam tahun-tahun terakhir, perbezaan biaya antara papan berbilang lapisan telah dikurangi. Lebih baik untuk menggunakan lebih banyak lapisan sirkuit dan mengedarkan tembaga secara evenly pada permulaan desain, untuk mengelakkan penemuan bahawa sejumlah kecil isyarat tidak memenuhi peraturan tertentu dan keperluan ruang sehingga akhir desain, sehingga lapisan baru dipaksa untuk ditambah. Perrancangan berhati-hati sebelum merancang akan mengurangi banyak masalah dalam kawat.

2. Peraturan desain dan keterangan

Alat laluan automatik sendiri tidak tahu apa yang perlu dilakukan. Untuk menyelesaikan tugas kabel, alat kabel perlu bekerja di bawah peraturan dan keterangan yang betul. Garis isyarat berbeza mempunyai keperluan kabel yang berbeza. Semua garis isyarat dengan keperluan istimewa mesti diklasifikasikan, dan klasifikasi rancangan berbeza berbeza. Setiap kelas isyarat patut mempunyai keutamaan, semakin tinggi keutamaan, semakin ketat peraturan. Peraturan melibatkan lebar baris dicetak, bilangan maksimum vias, darjah paralelisme, pengaruh antara garis isyarat, dan keterangan lapisan. Peraturan ini mempunyai pengaruh besar pada prestasi alat kabel. Pertimbangan berhati-hati terhadap keperluan desain adalah langkah penting untuk kabel berjaya.

3. Bentangan komponen

Untuk optimize proses pemasangan, rancangan untuk peraturan kemudahan penghasilan (DFM) meletakkan keterangan pada bentangan komponen. Jika jabatan pemasangan membolehkan komponen bergerak, sirkuit boleh dipotomatis secara sesuai, yang lebih sesuai untuk kabel automatik. Peraturan dan keterangan yang ditakrif akan mempengaruhi desain bentangan.

Saluran laluan dan melalui kawasan perlu dianggap semasa bentangan. Laluan dan kawasan ini jelas bagi desainer, tetapi alat laluan automatik hanya akan mempertimbangkan satu isyarat pada masa. Dengan menetapkan keterangan laluan dan menetapkan lapisan garis isyarat, alat laluan boleh menjadi sebagai desainer yang membayangkan Selesaikan kabel seperti itu.

4. Design penggemar-keluar

Dalam tahap reka-keluar penggemar, untuk benarkan alat laluan automatik untuk menyambung pin komponen, setiap pin peranti lekap permukaan sepatutnya mempunyai sekurang-kurangnya satu melalui, sehingga apabila lebih banyak sambungan diperlukan, papan sirkuit boleh dilapis dalam Sambungan, ujian online (ICT) dan proses semula sirkuit.

Untuk maksimumkan efisiensi alat laluan automatik, yang terbesar melalui saiz dan garis cetak mesti digunakan sebanyak yang mungkin, dan selang ditetapkan kepada 50mil secara ideal. Guna jenis melalui yang maksimumkan bilangan laluan laluan. Apabila melakukan desain penggemar-out, perlu mempertimbangkan masalah ujian sirkuit online. Pemasangan ujian boleh mahal, dan mereka biasanya diperintahkan apabila mereka akan pergi ke produksi penuh. Jika hanya kemudian pertimbangkan menambah nod untuk mencapai 100% kebenaran, ia akan terlambat.

Selepas pertimbangan dan ramalan yang berhati-hati, rancangan ujian sirkuit online boleh dilakukan pada tahap awal rancangan dan diselesaikan pada tahap kemudian proses produksi. Jenis melalui fan-out ditentukan mengikut laluan wayar dan ujian sirkuit online. Sumber tenaga dan pendaratan juga akan mempengaruhi kawat dan desain penggemar. Untuk mengurangi reaksi induktif yang dijana oleh garis sambungan kondensator penapis, vias sepatutnya hampir mungkin dengan pins peranti lekap permukaan, dan kawat manual boleh digunakan jika perlu. Ini mungkin mempengaruhi laluan wayar yang direncanakan awalnya, dan mungkin menyebabkan anda mempertimbangkan semula jenis melalui mana untuk digunakan, jadi hubungan antara melalui dan pin inductance mesti dianggap dan keutamaan melalui spesifikasi mesti ditetapkan.

5. Kawalan manual dan pemprosesan isyarat kunci

Walaupun artikel ini terutama membincangkan kabel automatik, kabel manual adalah proses penting desain papan sirkuit cetak sekarang dan di masa depan. Penggunaan kawat manual membantu alat kawat automatik untuk menyelesaikan kerja kawat. Dengan mengatur dan memperbaiki rangkaian terpilih secara manual, laluan yang boleh digunakan untuk mengatur secara automatik boleh bentuk.

6. Kawalan automatik

Kawalan isyarat kunci perlu mempertimbangkan mengawal beberapa parameter elektrik semasa kabel, seperti mengurangi induktan yang disebarkan dan EMC, dll. Kawalan isyarat lain adalah sama. Semua penyedia EDA menyediakan cara untuk mengawal parameter ini. Selepas memahami parameter input alat wayar automatik dan pengaruh parameter input pada wayar, kualiti wayar automatik boleh dijamin sehingga tertentu.

Peraturan umum patut digunakan untuk penghalaan automatik isyarat. Dengan menetapkan keterangan dan melarang kawasan kabel untuk hadapi lapisan yang digunakan oleh isyarat yang diberi dan bilangan vias yang digunakan, alat kabel boleh secara automatik hala kabel menurut idea reka reka. Jika bilangan lapisan yang digunakan oleh alat penghalaan automatik dan bilangan kunci tidak terbatas, setiap lapisan akan digunakan semasa penghalaan automatik, dan banyak kunci akan dijana.

7. Titik reka kabel automatik termasuk:

7.1 Sedikit mengubah tetapan, cuba pelbagai kawalan laluan;

7.2 Tetap peraturan as as tidak berubah, cuba lapisan kabel berbeza, garis dicetak berbeza dan lebar ruang, lebar baris berbeza, dan jenis vial berbeza seperti lubang buta, lubang terkubur, dll., dan perhatikan bagaimana faktor-faktor ini mempengaruhi hasil desain;

7.3 Biarkan alat kabel memproses rangkaian lalai itu sesuai dengan yang diperlukan;

7.4 Semakin kurang penting isyarat, semakin besar darjah kebebasan alat laluan automatik mempunyai untuk laluannya.

8. Kelihatan papan sirkuit

Rancangan PCB sebelumnya sering memberi perhatian kepada kesan visual papan sirkuit, tetapi sekarang ia berbeza. Papan sirkuit direka secara automatik tidak begitu indah seperti rancangan manual, tetapi ciri-ciri elektronik boleh memenuhi keperluan tertentu, dan prestasi lengkap rancangan dijamin.