Tin tức về PCB - Làm thế nào để đạt được hiệu quả cao tự động PCB định tuyến

1. Xác định số lớp PCB

Kích thước của bảng mạch in và số lượng lớp dây cần được xác định khi bắt đầu thiết kế. Nếu thiết kế yêu cầu sử dụng các thành phần mảng lưới bóng mật độ cao (BGA), bạn phải xem xét một lượng nhỏ các lớp dây cần thiết cho các thiết bị này để định tuyến. Số tầng dây và chế độ xếp chồng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến hệ thống dây và trở kháng của dòng in. Kích thước của tấm giúp xác định chiều rộng của các mẫu được xếp lớp và các đường in để đạt được hiệu quả thiết kế mong muốn.

Trong nhiều năm, người ta đã nghĩ rằng ít lớp hơn có nghĩa là chi phí thấp hơn, nhưng có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng đến chi phí sản xuất tấm. Sự khác biệt về chi phí giữa các tấm nhiều lớp đã giảm đáng kể trong những năm gần đây. Khi bắt đầu thiết kế, nhiều lớp mạch hơn đã được sử dụng và lớp phủ đồng được phân phối đồng đều để tránh phải thêm các lớp mới chỉ vào cuối thiết kế khi một số tín hiệu không đáp ứng các quy tắc và yêu cầu không gian được xác định. Lập kế hoạch cẩn thận trước khi thiết kế sẽ làm giảm nhiều rắc rối trong hệ thống dây điện.

2. Quy tắc và giới hạn thiết kế

Công cụ cáp tự động không biết phải làm gì. Để hoàn thành nhiệm vụ cáp, công cụ cáp cần phải hoạt động theo đúng quy tắc và ràng buộc. Cáp tín hiệu khác nhau có yêu cầu dây khác nhau. Đối với cáp tín hiệu có yêu cầu đặc biệt, nó phải được phân loại theo thiết kế. Mỗi loại tín hiệu nên có một mức độ ưu tiên và mức độ ưu tiên càng cao, các quy tắc càng nghiêm ngặt. Các quy tắc liên quan đến chiều rộng đường in, số lỗ, độ song song, tương tác giữa các đường tín hiệu và giới hạn lớp có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của các công cụ định tuyến. Xem xét cẩn thận các yêu cầu thiết kế là một bước quan trọng trong việc định tuyến thành công.

3. Bố trí thành phần

Đối với quy trình lắp ráp, quy tắc Thiết kế khả năng sản xuất (DFM) đặt ra những hạn chế đối với cách bố trí các bộ phận. Nếu bộ phận lắp ráp cho phép các bộ phận di chuyển, mạch có thể được tối ưu hóa để tạo điều kiện cho hệ thống dây điện tự động. Các quy tắc và ràng buộc được xác định ảnh hưởng đến thiết kế bố cục.

Các kênh cáp và khu vực thông qua lỗ nên được xem xét khi bố trí. Các đường dẫn và khu vực này rất rõ ràng đối với nhà thiết kế, nhưng các công cụ cáp tự động chỉ xem xét một tín hiệu. Bằng cách thiết lập các ràng buộc cáp và thiết lập các lớp nơi các đường tín hiệu có thể được đặt, công cụ cáp có thể hoàn thành việc định tuyến theo ý định của nhà thiết kế.

Làm thế nào để đạt được hiệu quả cao tự động PCB định tuyến

4. Thiết kế quạt

Trong giai đoạn thiết kế quạt ra, để cho phép các công cụ định tuyến tự động kết nối các chân thành phần, mỗi chân của thiết bị gắn trên bề mặt phải có ít nhất một lỗ thông qua để bảng có thể được sử dụng để tham gia nội bộ, kiểm tra trực tuyến (ICT) và tái xử lý mạch khi cần kết nối bổ sung.

Để làm cho các công cụ định tuyến tự động hiệu quả, điều quan trọng là sử dụng càng nhiều kích thước lỗ và dây in càng tốt.

Khoảng cách 50 triệu là lý tưởng. Sử dụng loại lỗ thông qua cung cấp số lượng đường dẫn cáp. Kiểm tra trực tuyến của mạch nên được xem xét khi thiết kế quạt ra. Các vật cố thử nghiệm có thể tốn kém và thường được đặt hàng gần hết sản lượng, khi đó đã quá muộn để xem xét thêm các nút để đạt được khả năng kiểm tra 100%.

Sau khi xem xét và dự đoán cẩn thận, việc thiết kế thử nghiệm mạch trực tuyến có thể được thực hiện trong giai đoạn thiết kế ban đầu và trong quá trình sản xuất sau này. Loại quạt thông qua lỗ có thể được xác định dựa trên đường dẫn dây và kiểm tra mạch trực tuyến. Nguồn điện và mặt đất cũng có thể ảnh hưởng đến thiết kế cáp và quạt. Để giảm trở kháng tụ điện lọc của cáp, lỗ thủng phải càng gần chân của thiết bị gắn trên bề mặt càng tốt, có thể sử dụng dây thủ công nếu cần thiết, điều này có thể ảnh hưởng đến đường dẫn dây ban đầu được hình dung và thậm chí có thể khiến bạn suy nghĩ lại loại lỗ nào để sử dụng, vì vậy mối quan hệ giữa trở kháng và lỗ và chân phải được xem xét, ưu tiên được thiết lập thông qua thông số kỹ thuật.

5. Dây dẫn bằng tay và xử lý tín hiệu phím

Mặc dù trọng tâm của bài viết này là định tuyến tự động, định tuyến bằng tay đang và sẽ là một quá trình quan trọng trong thiết kế PCB. Hướng dẫn sử dụng cáp giúp các công cụ cáp tự động. Như trong Hình 2A và 2B, mạng được chọn (NET) có thể được định tuyến và cố định theo cách thủ công để tạo đường dẫn có thể được sử dụng để định tuyến tự động.

Bất kể số lượng tín hiệu chính, hãy bắt đầu bằng cách định tuyến chúng bằng tay hoặc kết hợp với các công cụ định tuyến tự động. Các tín hiệu quan trọng thường phải được thiết kế cẩn thận để đạt được hiệu suất mong muốn. Sau khi hệ thống dây điện hoàn tất, hệ thống dây tín hiệu được kiểm tra bởi các kỹ sư liên quan, đây là một quá trình dễ dàng hơn nhiều. Sau khi kiểm tra

Thông qua đó, dây được cố định và hệ thống dây tự động của tín hiệu còn lại bắt đầu.

6. Dây tự động

Việc nối dây các tín hiệu quan trọng cần xem xét việc kiểm soát một số thông số điện trong quá trình nối dây, chẳng hạn như giảm độ tự cảm phân tán và EMC, và việc nối dây các tín hiệu khác cũng tương tự. Tất cả các nhà cung cấp EDA cung cấp một cách để kiểm soát các thông số này. Chất lượng của hệ thống cáp tự động có thể được đảm bảo một phần bằng cách hiểu các thông số đầu vào của các công cụ cáp tự động và cách chúng ảnh hưởng đến hệ thống cáp.

Việc tự động định tuyến tín hiệu phải áp dụng các quy tắc chung. Bằng cách thiết lập các khu vực giới hạn và không có dây để hạn chế các lớp được sử dụng cho một tín hiệu nhất định và số lượng lỗ được sử dụng, công cụ dây có thể tự động định tuyến theo thiết kế của kỹ sư. Nếu không có giới hạn về số lượng lớp được sử dụng bởi công cụ ống vải tự động và số lỗ được đặt, mỗi lớp sẽ được sử dụng cho ống vải tự động và nhiều lỗ sẽ được tạo ra.

Sau khi các ràng buộc đã được thiết lập và các quy tắc được tạo đã được áp dụng, hệ thống cáp tự động sẽ nhận được kết quả tương tự như mong đợi, mặc dù một số dọn dẹp có thể là cần thiết và đảm bảo không gian cho các tín hiệu khác và hệ thống cáp mạng. Sau khi hoàn thành một phần thiết kế, nó được cố định để ngăn chặn quá trình cáp tiếp theo.

Sử dụng cùng một chương trình để định tuyến các tín hiệu còn lại. Số lượng đường ống phụ thuộc vào độ phức tạp của vòng lặp và số lượng các quy tắc thông thường được xác định. Sau khi hoàn thành từng loại tín hiệu, hạn chế đối với phần còn lại của định tuyến mạng được giảm. Nhưng cùng với đó là rất nhiều hệ thống cáp tín hiệu đòi hỏi sự can thiệp thủ công. Các công cụ định tuyến tự động ngày nay rất mạnh mẽ và thường có thể hoàn thành 100% việc định tuyến. Tuy nhiên, khi các công cụ định tuyến tự động chưa hoàn thành tất cả các hệ thống định tuyến tín hiệu, các tín hiệu còn lại cần được định tuyến bằng tay.

7. Các điểm thiết kế của dây chuyền phân phối tự động bao gồm:

1) Thay đổi cài đặt một chút và thử nhiều đường dẫn định tuyến;

2) Giữ các quy tắc cơ bản không thay đổi, hãy thử các lớp dây khác nhau, chiều rộng đường và khoảng cách in khác nhau, chiều rộng đường khác nhau, các loại lỗ khác nhau (như lỗ mù, lỗ chôn, v.v.) để xem ảnh hưởng của các yếu tố này đến kết quả thiết kế;

3) Cho phép các công cụ cáp xử lý các mạng mặc định này theo yêu cầu;

4) Tín hiệu càng ít quan trọng, công cụ định tuyến tự động càng tự do hơn đối với hệ thống định tuyến của nó.

8. Sắp xếp dây điện

Nếu bạn đang sử dụng phần mềm công cụ EDA có thể liệt kê độ dài định tuyến tín hiệu, hãy kiểm tra dữ liệu này và bạn có thể thấy rằng một số định tuyến tín hiệu có độ dài rất dài và hầu như không có giới hạn. Vấn đề này tương đối dễ xử lý và chỉnh sửa thủ công có thể rút ngắn chiều dài định tuyến tín hiệu và giảm số lượng lỗ. Trong quá trình làm sạch, bạn cần xác định những gì được nối dây đúng và những gì không. Giống như thiết kế cáp thủ công, thiết kế cáp tự động cũng có thể được tổ chức và chỉnh sửa trong quá trình kiểm tra.

9. Xuất hiện bảng mạch

Các thiết kế trước đây thường tập trung vào hình ảnh của bảng mạch, nhưng bây giờ không còn như vậy nữa. Bảng mạch được thiết kế tự động không đẹp như thiết kế thủ công, nhưng nó có thể đáp ứng các yêu cầu về tính năng điện tử và đảm bảo tính toàn vẹn của thiết kế.