Teknik PCB - Teknik praktek terbaik untuk penghalaan kelajuan tinggi papan PCB

Rancangan papan sirkuit juga memerlukan usaha tambahan bila meletakkan sirkuit kelajuan tinggi. Rangkaian sensitif mesti dijalankan mengikut peraturan kelajuan tinggi spesifik dan kebutuhan rekaan rekaan kelajuan tinggi yang mesti diikuti. Ini termasuk segala-galanya dari organisasi skematik ke tempat komponen. Kami akan mempelajari semua ini apabila membincangkan teknologi laluan kelajuan tinggi untuk membantu anda menyelesaikan garis akhir rancangan PCB anda berikutnya.

Pertimbangan desain kelajuan tinggi sebelum bentangan PCB

Compared to those used on standard circuit boards, successfully wireing high-speed circuits requires more preparation. Sementara mengembangkan keperluan penghasilan dan pemasangan biasa papan sirkuit, laluan isyarat, laluan impedance kawal, dan EMI mesti dianggap dalam rancangan kelajuan tinggi. Ia penting untuk mula menyiapkan sebelum bentangan bahkan mula menyimpan semua keperluan ini dalam tertib:

Skema: Untuk membantu kabel kelajuan tinggi anda, perkara pertama yang anda boleh lakukan adalah memulakan dengan skema bersih. Dalam proses bentangan PCB, sepatutnya ada aliran logik sirkuit kelajuan tinggi yang mudah diikuti. Setiap arahan juga perlu dikomunikasikan kepada staf layout untuk mengelakkan sebarang kekeliruan di masa depan.

Stacking Lapisan: Kawalan kelajuan tinggi biasanya memerlukan konfigurasi garis garis garis atau lapisan garis mikro. Ini menyediakan lapisan perisai untuk laluan jejak sensitif, yang membantu mencegah masalah EMI dan menjaga integriti isyarat sirkuit. Sebelum memulakan bentangan, and a perlu mencapai persetujuan dengan penghasil kontrak PCB anda tentang tumpukan untuk menyediakan anda dengan dasar kerja dan memastikan kemudahan penghasilan papan sirkuit.

Peraturan reka: Selain peraturan lebar jejak piawai dan jarak, akan ada set baru peraturan reka kelajuan tinggi dan kekangan. Ini akan termasuk jenis rangkaian spesifik, pasangan perbezaan, panjang jejak dan topologi, dan peraturan laluan kawal-impedance. Mungkin juga ada keperluan khusus untuk botol buta dan terkubur, botol mikro dan pengendalian kelajuan tinggi lain.

Apabila item ini dipilih dari senarai tugasan anda, anda boleh memulakan bentangan PCB.

Teknik bentangan dan penghalaan untuk desain PCB kelajuan tinggi

Walaupun terdapat banyak teknologi kabel kelajuan tinggi untuk dibincangkan, topik pertama yang perlu dibincangkan adalah penempatan komponen. Kabel yang baik bermula dengan bentangan komponen yang baik, tidak kira papan sirkuit dirancang untuk kelajuan tinggi atau tidak.

Tempatkan komponen

Guna kaedah pemasangan komponen piawai, bermula dengan sambungan dan CPU besar dan peranti ingatan. Untuk mendapatkan laluan isyarat terbaik semasa terus meletakkan bahagian, ikut aliran logik skematik. Banyak dari peranti CPU dan memori yang lebih penting akan memerlukan bilangan besar kondensator bypass, jadi pastikan untuk meletakkannya segera, jika tidak mungkin tidak ada cukup ruang untuk meletakkannya di masa depan. Apabila meletakkan, ingat untuk simpan ruang untuk menjalankan saluran dan laluan dalam seluruh tumpukan papan. Selain keperluan kelajuan tinggi, ingat bahawa tempatan anda masih perlu mematuhi peraturan desain untuk kemudahan penghasilan (DFM), dan pertimbangkan keperluan penyebaran panas komponen yang menghasilkan panas.

Jalan melarikan diri

Sekarang anda bersedia untuk melalui, tetapi anda perlu mencipta laluan melarikan diri untuk semua peranti pitch-baik sebelum anda mula meletakkan jejak. Jika anda berurusan dengan sebahagian besar, seperti pakej BGA dengan ratusan atau ribuan pin di dalamnya, anda boleh mengakses setiap pin untuk menuju. Kebolehcapaian ini biasanya dicapai dengan menjalankan secara diagonal dari baris pin luaran ke lubang melalui.

Untuk baris berikutnya, jejak yang sangat pendek biasanya digunakan untuk menyambung ke lubang melalui antara pads BGA, yang dipanggil corak anjing-tulang. Bagaimanapun, jika pitch pin BGA terlalu baik, anda mungkin perlu menggunakan botol, botol mikro, atau kedua-dua dalam teknologi pad, tetapi anda mesti dahulu mendapatkan persetujuan teknologi PCB ini daripada pembuat. Sebuah tip berguna di sini adalah bahawa penghasil komponen biasanya menyediakan corak kawat yang disarankan untuk bahagian mereka, jadi pastikan untuk memeriksa di sana untuk menyimpan beberapa masa.

Trek laluan

Selepas selesai laluan pelarian, tiba masanya untuk lalui papan yang tersisa. Jika anda telah menetapkan peraturan desain sepenuhnya, anda boleh guna alat laluan interaktif automatik atau alat laluan batch untuk menyelesaikan laluan ini secara manual. Walaupun kaedah yang anda gunakan, titik berikut patut diingat untuk memastikan laluan berjaya:

Laluan isyarat kelajuan tinggi mesti disimpan pendek dan dijalurkan dari titik ke titik.

Jejak sensitif patut dijalurkan pada lapisan dalaman sandwiched diantara pesawat rujukan dalam konfigurasi garis garis garis.

Pasangan berbeza mesti dikaitkan dalam pasangan. Guna kemampuan automatasi sistem reka anda untuk lalui jejak ini dan pastikan pasangan tidak diganggu oleh vias atau halangan lain.

Untuk kumpulan rangkaian yang panjangnya mesti sepadan, mula dengan sambungan paling panjang. Untuk rangkaian yang tersisa dalam kumpulan, fungsi penyesuaian ditambah ke setiap jejak untuk sepadan rangkaian pertama yang dijalankan ke panjang yang sama. Penyesuaian biasanya dilakukan dengan menambah bentuk gelombang atau topologi trombone ke jejak untuk memperluas jejak, dan biasanya dilakukan secara automatik oleh alat CAD.

Jangan lalui garis digital sensitif melalui bekalan kuasa bunyi atau kawasan sirkuit analog.

Kapal tenaga dan pesawat tanah

Ralat rangkaian distribusi kuasa bersih (PDN) untuk PCB kelajuan tinggi adalah kritikal untuk kejayaan keseluruhan rancangan. Komponen kelajuan tinggi menghasilkan lebih banyak bunyi pada papan sirkuit disebabkan kadar penukaran mereka, yang dikawal oleh kondensator bypass. Ia juga penting untuk ingat bahawa pesawat tanah akan digunakan sebagai pesawat rujukan untuk isyarat kembali. Hati-hati jangan hala jejak sensitif di mana laluan kembali isyarat ini diblokir oleh tebal melalui tempatan, potongan papan sirkuit atau pesawat pecah, kerana ini akan mengurangkan integriti isyarat jejak ini.

Seperti yang anda lihat, kawat kelajuan tinggi lebih daripada meletakkan beberapa jejak unik di papan. Banyak aspek bentangan PCB mesti selesai dengan menjalankan ke rancangan kelajuan tinggi selesai. Seperti yang kita katakan pada permulaan, semuanya bermula dengan menetapkan papan dengan betul dengan penghasil kontrak PCB anda sebelum bentangan bermula.

Kerja dengan CM PCB anda untuk mendapatkan teknologi laluan kelajuan tinggi terbaik

Walaupun biasanya boleh membuat reka-reka PCB lama berfungsi dengan mengubah tumpukan lapisan ke bentangan, reka-reka kelajuan tinggi patut bermula dengan tumpukan yang jelas dikonfigur. Walaupun perancang PCB biasanya akrab dengan konfigurasi lapisan papan berbeza, terdapat banyak pembolehubah lain yang perlu dianggap untuk desain kelajuan tinggi. Ini termasuk bahan papan sirkuit, kawal wayar impedance, pasangan lapisan, dan proses pemasangan. Perkara terbaik yang anda boleh lakukan adalah untuk berkonsultasi dengan pembuat kontrak PCB anda terlebih dahulu untuk memastikan bahawa anda menggunakan konfigurasi lapisan yang paling optimis untuk desain anda.