Технология PCB - печатных плат техника и элементы планирования, компоновки и проводки

Хотя современные инструменты EDA очень мощные, поскольку требования к размерам печатных плат становятся все меньше, а плотность устройств - все выше, трудности проектирования печатных плат немалые. как добиться высокого качества разводки печатных плат и сократить время проектирования? в этой статье представлены технические методы и элементы планирования, разводки и маршрутизации печатных плат. В настоящее время время время проектирования печатных плат становится все короче и короче, пространство становится все меньше и меньше плат, увеличивается плотность устройств, чрезвычайно требовательные правила компоновки и крупногабаритные компоненты делают работу дизайнера более сложной. для решения проблем проектирования, чтобы ускорить выпуск продукта, многие производители предпочитают использовать специализированные инструменты EDA для решения проблем проектирования.Однако специализированные EDA-инструменты не дают желаемых результатов и не могут обеспечить 100-процентный уровень внедрения, причем очень бессистемно.На выполнение оставшейся работы обычно уходит много времени.

на рынке существует множество популярных инструментов и программ EDA, но все они одинаковы, за исключением различных терминов и расположения функциональных клавиш. как лучше всего использовать эти инструменты для проектирования печатных плат? Проведите тщательный анализ конструкции перед началом разводки, а тщательная настройка программного обеспечения инструмента позволит сделать конструкцию более соответствующей требованиям. Ниже перечислены общие процессы и этапы проектирования.

определение уровней печатных плат

Размер печатной платы и количество слоев проводки должны быть определены в самом начале проектирования. Если проект требует использования компонентов с высокой плотностью шариковых решёток (BGA),необходимо учитывать минимальное количество слоёв электропроводки для монтажа этих устройств. Количество слоёв проводки и метод укладки напрямую влияют на разводку и импеданс печатных линий.Размер платы поможет определить метод укладки и ширину линии печати для достижения желаемого эффекта проектирования.

на протяжении многих лет считалось,что чем ниже будет число этажей платы, тем ниже будет стоимость, но есть много других факторов, влияющих на стоимость изготовления платы. В последние годы разница в расходах между многослойными плитами значительно сократилась. Было бы желательно, чтобы в начале проектирования использовались дополнительные слои цепи и равномерно распределялась медь, с тем чтобы избежать обнаружения до конца проектирования небольшого количества сигналов, не отвечающих установленным правилам и пространственным требованиям, что вынуждало бы добавлять новые слои. тщательное планирование перед проектированием позволит уменьшить количество проблем с монтажом.

проектно - конструкторские правила и ограничения

автоматический инструмент для прокладки проводов сам не знает, что делать. Для того чтобы выполнить задачу по прокладке кабеля, инструмент для прокладки кабеля должен работать в соответствии с правильными правилами и ограничениями. Все сигнальные линии с особыми требованиями должны быть классифицированы, различные классификации дизайна. Каждый класс сигналов должен иметь приоритет, чем выше приоритет, тем строже правила. Эти правила касаются ширины линий печати, максимального количества отверстий, параллельности, взаимного влияния между сигнальными линиями и пределов иерархии. Эти правила оказывают большое влияние на производительность инструмента для разводки. Тщательное изучение требований к конструкции - важный шаг на пути к успешной разводке.

компоновка компонентов

Чтобы оптимизировать процесс сборки, правила проектирования для обеспечения технологичности (DFM) накладывают ограничения на расположение компонентов. Если отдел сборки позволяет компонентам перемещаться, то компоновка может быть должным образом оптимизирована, что более удобно для автоматического подключения. определение правил и ограничений, влияющих на дизайн для технологичности.

при компоновке необходимо учитывать монтажный канал и область пропускания. Эти маршруты и зоны очевидны для конструктора, но автоматическое устройство проводки рассматривается только один сигнал.Устанавливая изоляцию проводов и слоёв сигнальных линий, инструмент проводки может выполнить такую прокладку по замыслу конструктора.

На этапе разработки веерного монтажа каждый вывод для поверхностного монтажа должен иметь хотя бы одно отверстие, через которое можно пропустить все соединения, поэтому,когда требуется большее количество соединений,печатную плату можно подключить к внутреннему слою, провести онлайн-тестирование (ICT) и переработать схему.

для максимального повышения эффективности инструмента автоматической проводки необходимо использовать как можно больше размеров отверстий и линий печати, а также установить идеальный интервал в 50милях.количество пропусков, используемых для максимального маршрута. при проектировании сектора необходимо учитывать вопрос испытания схемы в режиме онлайн.испытательное приспособление может быть дорогостоящим и обычно заказывается в момент,когда начнется полномасштабное производство. Было бы слишком поздно,если бы рассматривалось только добавление узлов для обеспечения 100 - процентного тестирования.

После тщательного рассмотрения и прогнозирования, сетевое тестирование схемы может быть произведено на ранней стадии проектирования и на более позднем этапе производственного процесса.Тип выходного отверстия определяется по маршруту соединения и сетевому тестированию цепи.питание и заземление также влияют на распределение проводов и дизайн распределения. чтобы уменьшить индуктивное сопротивление,создаваемое соединительными проводами фильтра - конденсатора, отверстие должно быть как можно ближе к пятке установки на поверхности и,при необходимости, с помощью ручного соединения.Это может повлиять на Первоначально запланированный путь прокладки и даже может привести к пересмотру того,какой тип перерывов используется,поэтому необходимо учитывать связь между отверстиями и индуктивностью выводов, а также установить приоритет спецификаций отверстий.

ручная проводка и обработка ключевых сигналов

Хотя в этой статье в основном рассматривается автоматическая разводка, ручная разводка - важный процесс для текущего и будущего проектирования печатных плат. Использование ручных соединений поможет автоматизировать работу межсоединений. Ручная прокладка и фиксация выбранной сети (net) открывает путь к автоматической разводке.

автоматическая проводка

Проводка ключевого сигнала требует учета некоторых электрических параметров в процессе установки, например, уменьшения индуктивности распределения и ЭМС, класса. Разводка других сигналов аналогична. Все производители EDA предлагают методы управления этими параметрами. После понимания входных параметров инструмента автоматической разводки и влияния входных параметров на разводку, качество автоматической разводки может быть гарантировано в определенной степени.

автоматическая маршрутизация сигналов должна осуществляться по общим правилам. ограничить количество слоёв, используемых данным сигналом, и количество проходных отверстий, устанавливая ограничения и запреты на проведение проводов, инструмент проводки может быть автоматически установлен по замыслу инженера. если количество слоев и отверстий, используемых автоматическим устройством для проводки, не ограничено, то во время автоматической проводки будет использоваться каждый слой и образуется много проходных отверстий.

элементы конструкции автоматической проводки включают:

слегка изменить настройки, попробовать различные линии электропроводки;

Сохраняя основные нормы, попробуйте использовать различные слои проводки, различную ширину и расстояние между полосами печати, различную ширину линий и различные типы сквозных отверстий, такие как глухие, заглубленные, градусные, и проследите, как эти факторы влияют на результаты проектирования;

позволяет утилитам подключения обрабатывать эти сети по умолчанию по мере необходимости;

Чем менее важен сигнал,тем больше свободы для установки автоматической проводки.

Внешний вид печатных плат

Раньше при проектировании печатных плат часто обращали внимание на визуальный эффект печатной платы, но теперь все изменилось. Автоматически разработанная печатная плата не так красива, как при ручном проектировании, однако электронные характеристики могут соответствовать заданным требованиям, гарантируя целостность конструкции.