Дизайн PCB - как использовать параметрические ограничения при проектировании PCB?

In recent years, этот requirements for PCB layout and wiring have become more and more complex. The number of transistors in integrated circuits is still rising at the speed predicted by Moore’s Law, это увеличивает скорость устройства и сокращает время нарастания каждого края импульса, and the number of pins is also increasing. рост числа случаев с 500 до 2,000 pins. все это приведёт к плотности, clock, & проблема последовательности при проектировании PCB.

В настоящее время факторы, которые учитываются при проектировании PCB, становятся все более сложными, такие, как часы, последовательные помехи, сопротивление, обнаружение, технология производства и т.д., что часто приводит к дублированию усилий разработчиков PCB, таких, как компоновка, сертификация и техническое обслуживание. редактор ограничений параметров может скомпилировать эти параметры в формулы, с тем чтобы помочь Конструкторам PCB лучше их обрабатывать, и иногда они противоположны друг другу даже в процессе проектирования и производства PCB.

несколько лет назад в большинстве РСБ имелось лишь несколько "ключевых" узлов (сетей), что обычно означает, что они сталкиваются с определенными ограничениями в отношении сопротивлений, длины и зазора. Конструкторы PCB обычно устанавливают эти следы вручную, а затем используют программное обеспечение для проведения крупномасштабной автоматической проводки по всей цепи. сегодня PCB обычно имеет 5000 или более узлов, из которых более 50% являются ключевыми узлами. из - за давления времени на листинг в настоящее время невозможно продолжить ручное подключение. Кроме того, увеличилось не только число ключевых узлов, но и ограничение каждого узла.

Эти ограничения обусловлены главным образом релевантностью параметров и все более сложными требованиями к проектированию PCB. например, расстояние между двумя дорожками регистрации может зависеть от функций, связанных с узловым напряжением и материалами платы, а также от сокращения времени восхождения цифровой IC. высокая и низкая часовая скорость проектирования PCB повлияют на ситуацию. благодаря более быстрому созданию импульсов, время установки и поддержания будет короче. Кроме того, задержки межсоединений являются важным компонентом общей задержки проектирования высокоскоростной схемы PCB, а также для проектирования низкоскоростной PCB. Это также очень важно и так далее.

если плата может быть спроектирована, Некоторые из этих вопросов легче будет решить, Однако нынешние тенденции как раз наоборот. Due to the requirements for interconnection delay and high-density packaging, плата уменьшается, resulting in high-density circuit проектирование PCB. одновременно, miniaturized проектирование PCB обязаться соблюдать правила. The reduced rise time and these miniaturized проектирование PCB Правило усиливает последовательный шум. Ball grid arrays and other high-density packages will also aggravate crosstalk, шум переключения, отскок от земли.

постоянная ограниченность

The traditional way to deal with these problems is to transform electrical and technological requirements into fixed constraint parameters based on experience, значение по умолчанию, number tables or calculation methods. например, an engineer may first determine a rated impedance when designing a circuit on a PCB, затем в соответствии с окончательным технологическим требованием "оцените" номинальную ширину линии, которая удовлетворяет требуемым сопротивлениям, или использовать таблицу вычислений или арифметическую программу для проверки помех, and then find the length Restrictions.

Этот подход обычно требует от разработчиков PCB разработать набор эмпирических данных в качестве основного руководства для разработчиков PCB, с тем чтобы эти данные можно было использовать при проектировании PCB с помощью средств автоматической установки и проводки. проблема такого подхода заключается в том, что эмпирические данные являются лишь общим принципом. В большинстве случаев они правы, но иногда они не работают или приводят к ошибочным результатам.

Решение: параметрическое ограничение

сейчас, проектирование PCB software suppliers try to solve this problem by adding parameters to the условие ограничения. самая передовая часть метода заключается в том, что он может назначить механический индикатор, полностью отражающий все внутренние электрические характеристики. As long as they are added to the проектирование PCB, the проектирование PCB software can use this information to control the automatic placement and routing tools.

ограничение может быть введено в виде математического выражения, включать константу, various operators, носитель, and other проектирование PCB constraints, providing проектирование PCBс параметрическими правилами. Constraints can even be entered in the form of look-up tables and stored in PCB or schematic проектирование PCB папка. монтаж PCB, copper foil area location and layout tools must comply with the constraint rules generated by these conditions. Демократическая Республика Конго проектирование PCB meets these constraints, включать ширину линии, spacing and space requirements (such as area and height restrictions), сорт. .

A very simple example is the rise time constraint, обычно устанавливается как константа 1.5нс. по этому условию, the maximum trace length constraint can be obtained, То есть, 5,800 млн./ns multiplied by the rise time 1.5ns. более сложный пример - расстояние между элементами, which is determined by multiplying the tangent value of the detection angle by the device height. Эта формула может вычислить минимальное расстояние между элементами.

иерархическое управление

одно из главных преимуществ параметрического ограничения заключается в том, что он может быть обработан иерархически. For example, Глобальные правила ширины линий можно использовать как проектирование PCB constraint for the entire проектирование PCB. Конечно, there are certain areas or nodes that cannot copy this principle. В таком случае, the higher-level constraints can be bypassed and the lower-level constraints in hierarchical проектирование PCB доступный. Take ACCEL Technologies' constraint editor Parametric Constraint Solver as an example, Существует семь уровней ограничения:

1. PCB спроектирован для всех объектов без каких - либо других ограничений.

ограничение высот для объектов, обозначенных на конкретных высотах.

3. ограничение типа узла, used for all nodes contained in a certain type.

узлы, используемые в одном узле.

5. Inter-class constraints, Это означает наличие ограничений между двумя типами узлов.

Ограничения в отношении космического пространства, применяемые в отношении всего оборудования в конкретном пространстве.

7. Device constraints, для какого - то оборудования.

программное обеспечение должно быть привязано к различным планировочным установкам PCB в порядке следования от отдельных установок к правилам проектирования PCB и графически отображать порядок применения этих правил при проектировании PCB.

проектирование PCB reuse and documentation

Parametric constraints can not only significantly improve the initial проектирование PCB процесс, но для изменения работ проектирование PCB reuse. ограничение может быть использовано проектирование PCB, система, and documentation. Если нет, they will only be stored in the engineer or проектирование PCB. в умах людей, they may slowly forget when they move on to other projects. обязательный документ содержит правила электрических свойств, которые должны проектирование PCB process, дать другим возможность понять проектирование PCBer, Таким образом, эти правила могут быть легко применены к новым производственным процессам или изменены в соответствии с требованиями электротехнических характеристик. Future reusers can also know the accurate проектирование PCB установить правила и внести изменения, введя новые требования процесса, without having to guess about issues such as how the line width is obtained.