電路設計 - 高效自動佈線的PCB設計技巧

儘管EDA工具現在功能强大, 作為 印刷電路板尺寸 需求越來越小, 設備密度越來越高, 以及 印刷電路板設計 正在新增. 如何實現高 印刷電路板 佈局速度和縮短設計時間? 本文將介紹 印刷電路板設計 規劃, 佈局, 和接線. 現今, 所需時間 印刷電路板設計 越來越短了, 電路板空間越來越小, 越來越高的設備密度, 要求極高的佈局規則, 而且，大尺寸部件使設計師的工作更加困難. 為了解决設計難題，加快產品上市, 許多製造商現在傾向於使用專用的EDA工具來實現 印刷電路板設計. 然而, 專用EDA工具無法產生理想的結果, 他們也無法實現1.00%的部署率, 而且非常淩亂. 完成剩下的工作通常需要很多時間.

市場上有許多流行的EDA工具, 但除了使用的術語和功能鍵的位置不同外，它們都是相同的. 如何使用這些工具更好地實現 印刷電路板設計? 在開始接線之前，仔細分析工具軟體的設計和設定，將使設計更符合要求. 以下是一般設計過程和步驟.

1. 確定 印刷電路板

電路板的尺寸和佈線層數需要在設計開始時確定。 如果設計需要使用高密度球栅陣列（BGA）組件，則必須考慮這些設備佈線所需的最小佈線層數。 佈線層數和堆疊方法將直接影響印刷線路的佈線和阻抗。 電路板的大小有助於確定堆疊方法和列印線的寬度，以達到預期的設計效果。

2、設計規則和限制

自動佈線工具本身不知道該做什麼。 為了完成佈線任務，佈線工具需要在正確的規則和限制下工作。 不同的訊號線有不同的接線要求。 所有有特殊要求的訊號線必須分類，不同的設計分類是不同的。 每個訊號類別都應該有一個優先順序，優先順序越高，規則越嚴格。 這些規則涉及列印線的寬度、過孔的最大數量、平行度、訊號線之間的相互影響以及層的限制。 這些規則對佈線工具的效能有很大影響。 仔細考慮設計要求是成功佈線的重要步驟。

3、組件佈局

為了優化裝配過程，可製造性設計（DFM）規則將限制部件佈局。 如果裝配部門允許部件移動，則可以適當優化電路，這更便於自動佈線。 定義的規則和約束將影響佈局設計。

4、扇出設計

在扇出設計階段，為了使自動佈線工具能够連接元件引脚，表面安裝設備的每個引脚應至少有一個通孔，以便在需要更多連接時，電路板可以進行內部分層連接、線上測試（ICT）和電路再處理。 電路線上測試的設計可以在設計的早期進行，並在生產過程的後期實現。 通孔扇出的類型根據佈線路徑和電路線上測試確定。 電源和接地也會影響接線和扇出設計。 為了减少濾波電容器連接線產生的感應電抗，過孔應盡可能靠近表面安裝裝置的引脚，必要時可以使用手動接線。 這可能會影響最初設想的佈線路徑，甚至可能導致您重新考慮使用哪種類型的過孔，囙此必須考慮過孔和引脚電感之間的關係，並且必須設定過孔規格的優先順序。

5、關鍵訊號的手動接線和處理

無論關鍵訊號的數量如何，都應首先手動或結合自動路由工具路由這些訊號。 關鍵訊號通常必須經過仔細的電路設計才能達到預期的效能。 接線完成後，相關工程人員將檢查訊號接線。 這個過程相對容易。 檢查合格後，將這些線路固定好，然後啟動剩餘訊號的自動接線。

6、自動接線

關鍵訊號的佈線需要考慮在佈線過程中控制一些電力參數，如降低分佈電感和EMC等。其他訊號的佈線類似。 所有EDA供應商都將提供控制這些參數的方法。 在瞭解自動佈線工具的輸入參數以及輸入參數對佈線的影響後，可以在一定程度上保證自動佈線的質量。

7、印刷電路板自動佈線的設計要點包括：

7.1稍微更改設定，嘗試各種路線佈線；

7.2保持基本規則不變，嘗試不同的佈線層、不同的列印線和間距寬度、不同的線寬和不同類型的過孔，如盲過孔、埋過孔等，並觀察這些因素如何影響設計結果；

7.3讓佈線工具根據需要處理這些默認網絡；

7.4訊號越不重要，自動佈線工具的佈線自由度越大

8、接線佈置

通過手動編輯，可以縮短訊號佈線長度，减少過孔數量。 在精加工過程中，需要確定哪些接線合理，哪些接線不合理。 與手動接線設計一樣，自動接線設計也可以在檢查過程中進行排序和編輯。

9. 印刷電路板外觀

The previous design often paid attention to the visual effect of the 印刷電路板電路板, 但現在不同了. The automatically designed 電路板 is not as beautiful as the manual design, 但電子特性可以滿足規定的要求, 保證了設計的完整效能.