Технология PCB - Как реализовать навыки проектирования и ключевые моменты эффективной автоматической трассировки печатных плат

Несмотря на то, что современные инструменты EDA очень эффективны, по мере того, как требования к размеру печатных плат становятся все меньше, а плотность устройств становится все выше и выше, проектирование печатных плат не является легким. Как добиться высокой скорости построения печатной платы и сократить время проектирования? Эта статья знакомит с навыками проектирования и ключевыми моментами планирования печатной платы, схемы и разводки.

время проектирования печатных плат сокращается, все меньше и меньше места на печатной плате, возрастающая плотность оборудования, чрезвычайно требовательные правила схемы и крупногабаритные компоненты усложняют работу проектировщика. Чтобы решить трудности проектирования и ускорить выпуск продуктов, многие производители теперь склонны использовать специальные инструменты EDA для реализации дизайна печатных плат. Однако специализированные инструменты EDA не могут дать идеальных результатов и не могут обеспечить 100-процентную скорость развертывания, а также очень беспорядочны. Обычно на выполнение оставшейся работы уходит много времени.

на рынке существует множество популярных программ EDA, но они все идентичны, за исключением использования терминологии и функциональных клавиш. как лучше использовать эти инструменты для разработки PCB? прежде чем начать подключение, тщательный анализ дизайна и средств программного обеспечения позволит дизайн более соответствовать требованиям. Ниже перечислены общие проектные процессы и шаги.

Determine the number of layers of the PCB

The size of the circuit board and the number of wiring layers need to be determined at the initial stage of the design. If the design requires the use of high-density ball grid array (BGA) components, the minimum number of wiring layers required for wiring these devices must be considered. The number of wiring layers and the stack-up method will directly affect the wiring and impedance of the printed lines. The size of the board helps determine the stacking method and the width of the printed line to achieve the desired design effect.

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.

Design rules and restrictions

The automatic routing tool itself does not know what to do. для выполнения задания монтажа, the wiring tool needs to work under the correct rules and restrictions. Different signal lines have different wiring requirements. All signal lines with special requirements must be classified. разные типы проектирования различаются. Each signal class should have a priority, Чем выше приоритет, the stricter the rules. The rules involve the width of the printed lines, the maximum number of vias, the degree of parallelism, the mutual influence between the signal lines, and the limitation of layers. These rules have a great influence on the performance of the wiring tool. Careful consideration of design requirements is an important step for successful wiring.

Component схема

оптимизационный сборочный процесс, design for manufacturability (DFM) rules impose restrictions on component схема. Если секция сборки разрешит перемещение виджета, the circuit can be appropriately optimized, какой более удобный автоматический провод. определение правил и ограничений схема design.

The routing channel and via area need to be considered during схема. Эти пути и области очевидны для дизайнеров, but the automatic routing tool only considers one signal at a time. By setting the routing constraints and setting the схема The layer of the signal line allows the wiring tool to complete the wiring as the designer envisioned.

проектирование выпуска

на этапе проектирования для того, чтобы автоматическое устройство проводки могло соединять зажимы элементов, каждый штырь установки на поверхности должен иметь по крайней мере одно отверстие для прохода, с тем чтобы при необходимости дополнительных соединений плата могла быть соединена с внутренней слоями, проводить онлайновые испытания (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.

Manual routing and processing of critical signals

Although this article mainly discusses automatic wiring, manual wiring is an important process of printed circuit board design now and in the future. The use of manual wiring helps automatic wiring tools to complete the wiring work. As shown in Figure 2a and Figure 2b, вручную маршрутизировать выбранные сети и починить их, путь к автоматической проводке.

Regardless of the number of key signals, these signals should be routed first, either manually or in combination with automatic routing tools. ключевые сигналы обычно должны тщательно проектироваться для достижения желаемых характеристик. After the wiring is completed, the relevant engineering personnel will check the signal wiring. This process is relatively easy. после проверки, fix these lines, затем запускайте автоматическая отправка остальных сигналов.

The appearance of the circuit board

предыдущий дизайн часто был сосредоточен на визуальном эффекте платы, но теперь он изменился. автоматически спроектированные платы не так красивы, как дизайн вручную, но электронные характеристики могут удовлетворять установленным требованиям и обеспечивать полную конструкцию.

Automatic wiring

The wiring of key signals needs to consider controlling some electrical parameters during wiring, such as reducing distributed inductance and EMC, сорт. The wiring of other signals is similar. Все поставщики EDA будут предлагать методы управления этими параметрами. после получения информации о входных параметрах инструмента автоматической проводки и о влиянии вводимых параметров на проводки, the quality of the automatic wiring can be guaranteed to a certain extent.

General rules should be used for automatic routing of signals. By setting restrictions and prohibiting wiring areas to limit the layers used by a given signal and the number of vias used, the wiring tool can automatically route the wires according to the engineer's design ideas. Если автоматическое устройство для проводки не ограничено количеством слоёв и отверстий, при автоматической проводке будет использоваться каждый слой, and many vias will be generated.

After setting the constraints and applying the rules created, the automatic routing will achieve results similar to expectations. Конечно, some sorting work may be required, Необходимо обеспечить пространство для других сигналов и сетевой проводки. After a part of the design is completed, fix it to prevent it from being affected by the subsequent wiring process.

Use the same steps to route the remaining signals. количество проводов зависит от сложности схемы и количества общих правил, которые вы определили. After each type of signal is completed, ограничение остальных соединений сети будет уменьшено. But with it comes a lot of signal wiring that requires manual intervention. Today's automatic wiring tools are very powerful and can usually complete 100% of the wiring. However, когда автоматическое устройство подключения не завершено, the remaining signals need to be manually wired.

The design points of automatic wiring include:

1. Slightly change the settings, try a variety of route wiring;

сохранить основные правила без изменений, попробовать различные слои проводов, различные ширины линий печати и интервалов, различные ширины линий и различные типы перерезывающих отверстий, такие, как слепое отверстие, погружение в отверстие и т.д., и наблюдать, как эти факторы влияют на результаты проектирования;

разрешить использовать эти стандартные сети по мере необходимости;

4. The less important the signal is, Чем выше свобода монтажа автоматической проводки.

Wiring arrangement

If the EDA tool software you are using can list the wiring length of the signal, проверить эти данные, you may find that some signal wiring lengths with few constraints are very long. This problem is relatively easy to deal with, and the signal wiring length can be shortened and the number of vias can be reduced by manual editing. в процессе обработки, you need to determine which wiring is reasonable and which wiring is unreasonable. Like manual wiring design, automatic wiring design can also be sorted and edited during the inspection process.