Технология PCB - оптимальная практика высокоскоростного монтажа панелей печатных плат

При установке высокоскоростных схем конструкция платы также требует дополнительных усилий. Чувствительные сети должны маршрутизироваться в соответствии с конкретными правилами высокой скорости и многими другими требованиями к высокоскоростному дизайну, которые должны соблюдаться. Это включает в себя все, от организации схемы до размещения деталей. Мы изучим все это при обсуждении технологии высокоскоростной проводки, чтобы помочь вам завершить следующий дизайн PCB. 

Высокоскоростной дизайн перед схема платы

По сравнению с платами, используемыми на стандартных платах, для успешной проводки высокоскоростных схем требуется больше подготовительной работы. В то время как обычные требования к изготовлению и сборке плат уравновешиваются, при высокоскоростном проектировании должны учитываться пути сигнала, маршрутизация контролируемого сопротивления и EMI. Подготовка должна начаться до начала раскладки,чтобы все эти потребности были упорядочены:

(1) Схема: первое, что вы можете сделать, чтобы помочь своей высокоскоростной проводке,это начать с чистой схемы. В процессе компоновки PCB должен быть простой в следовании логический процесс высокоскоростной схемы. Любые инструкции также должны быть переданы планировщикам, чтобы избежать любой путаницы в будущем.

(2) Слойная укладка:высокоскоростная проводка обычно требует полосовой или микрополосной конфигурации.Это обеспечивает экран для чувствительной проводки следа, которая помогает предотвратить проблемы EMI и поддерживать целостность сигнала цепи.Прежде чем начать макет,вы должны договориться с производителем вашего контракта PCB о стеке,чтобы предоставить вам рабочую основу и обеспечить возможность изготовления платы.

(3) Правила проектирования: В дополнение к стандартным правилам ширины и расстояния трассировки будет новый набор высокоскоростных правил проектирования и ограничений.Они будут включать в себя конкретные типы сетей, дифференциальные пары, длину и топологию следа, а также правила маршрутизации для управления сопротивлением.Особые требования могут также предъявляться к слепым и погруженным перфорациям,микроперфорациям и другим высокоскоростным ограничениям.

После выбора этих элементов из списка задач вы можете начать раскладку печатных плат.

Технология компоновки и проводки для высокоскоростного проектирования схема платы

Хотя есть много технологий высокоскоростной проводки, которые необходимо обсудить, первой темой для обсуждения является размещение компонентов. Хорошая проводка начинается с хорошей компоновки компонентов, независимо от того, предназначена ли плата для высоких скоростей или нет.

(1) Размещение запасных частей

Используйте стандартный метод размещения компонентов, начиная с разъемов, больших процессоров и устройств памяти. Чтобы получить оптимальный путь сигнала, продолжая размещать детали, следуйте логическому процессу схемы. Многие из более важных CPU и запоминающих устройств требуют большого количества шунтирующих конденсаторов, поэтому их необходимо немедленно разместить, иначе в будущем может не хватить места для размещения. При размещении не забудьте зарезервировать место для проводных каналов и перфораций по всему стеку панелей. В дополнение к требованиям высокой скорости имейте в виду, что ваше размещение по - прежнему должно соответствовать правилам конструкции изготавливаемости (DFM) и учитывать требования к охлаждению тепловыделяющих компонентов.

(2) Маршрут эвакуации

Теперь вы готовы к проводке, но перед тем, как начать прокладывать трассу, вам нужно создать маршрут эвакуации для всех устройств с тонким интервалом. Если вы работаете с большой деталью, такой как пакет BGA с сотнями или тысячами выводов, вы можете получить доступ к каждому из них для проводки. Эта доступность обычно достигается путем диагональной проводки, которая проходит от внешнего штыря к сквозному отверстию.

Для следующего ряда выводов обычно используется очень короткая линия следа, соединяющая сквозные отверстия между сварочными дисками BGA, которые называются узорами собачьей кости. Однако, если интервал между выводами BGA слишком тонкий, вам может потребоваться использование перфорации, микроперфорации или обоих в технологии сварных дисков, но вы должны сначала получить одобрение производителя на эти технологии PCB. Здесь есть полезный совет, что производители компонентов обычно предлагают рекомендуемый режим проводки для своих деталей, поэтому обязательно проверьте его, чтобы сэкономить некоторое время.

(3) Отслеживание маршрутов

После завершения маршрута эвакуации пришло время установить маршрут для оставшихся панелей. Если вы полностью настроили правила проектирования, вы можете сделать это вручную, используя автоматический интерактивный инструмент проводки или инструмент пакетной проводки. Независимо от того, какой метод используется, следует иметь в виду следующие моменты, чтобы обеспечить успешную проводку:

- Высокоскоростной путь сигнала должен быть короче и проходить от одной точки к другой.

- Чувствительный след должен быть проложен внутри полосы, зажатой между опорными плоскостями.

- Дифференциальные пары должны быть парными проводами. Используйте автоматизацию системы проектирования для прокладки этих следов и убедитесь, что они не будут прерваны дырами или другими препятствиями. Для сетевых групп, длина которых должна полностью совпадать, начните с самого длинного соединения. Для остальных сетей в группе функция настройки добавляется к каждой строке, чтобы соответствовать маршруту первой сети той же длины. Корректировка обычно выполняется путем расширения траектории путем добавления формы волны или длинной топологии к траектории, как правило, автоматически с помощью инструментов CAD.

- Не пропускайте чувствительные цифровые линии через шумные участки питания или аналоговые участки цепи.

(4) плоскость питания и заземления

Разработка чистой распределительной сети (PDN) для высокоскоростных ПХБ имеет решающее значение для общего успеха дизайна. Высокоскоростные элементы генерируют больше шума на монтажной плате из - за скорости переключения, которая контролируется шунтирующим конденсатором. Также важно помнить, что горизонт будет использоваться в качестве опорной плоскости для возвращения сигнала. Обратите внимание на то, чтобы не прокладывать чувствительные маршруты, когда обратные пути этих сигналов блокируются плотной перфорацией, резкой платы или плоскостью деления, поскольку это снижает целостность сигнала этих маршрутов.

Как вы видите, высокоскоростная проводка - это не просто прокладка уникальных следов на платы.Многие аспекты макета PCB должны быть выполнены проводкой, чтобы завершить высокоскоростной дизайн. Как мы говорили в начале, все начинается с правильной настройки платы с производителем вашего контракта PCB до начала макета.

Работайте с PCB CM, чтобы получить лучшую технологию высокоскоростной проводки

В то время как старые конструкции PCB обычно могут работать путем преобразования стека слоев в макет, высокоскоростной дизайн должен начинаться с четко настроенного стека. Хотя разработчики PCB обычно знакомы с различными конфигурациями пластов,высокоскоростной дизайн также требует многих других переменных.К ним относятся материалы для монтажных плат,проводки с контрольным сопротивлением,пары слоев и процесс сборки.Лучшее,что вы можете сделать,это сначала проконсультироваться с производителем вашего контракта PCB,чтобы убедиться, что ваш дизайн использует оптимальную конфигурацию слоя.