Тъй като изискванията за размер на PCB стават все по-малки и по-малки, изискванията за плътност на устройството стават все по-високи и дизайнът на PCB става по-труден. Как да постигнем висок процент на оформление на печатни платки и да съкратим времето за проектиране, тогава ще говорим за дизайнерските умения за планиране, оформление и окабеляване на печатни платки.
Преди да започнете окабеляването, дизайнът трябва да бъде внимателно анализиран и софтуерът на инструмента трябва да бъде внимателно настроен, което ще направи дизайна в по-голямо съответствие с изискванията.
1. Определете броя на слоевете на печатната платка
Размерът на печатната платка и броят на слоевете на окабеляването трябва да се определят в началото на проектирането. Броят на слоевете на окабеляване и методът STack-up ще повлияят пряко на окабеляването и импеданса на отпечатаните линии.
Размерът на дъската помага да се определи методът на подреждане и ширината на отпечатаната линия за постигане на желания дизайнерски ефект. Понастоящем разликата в цената между многослойните платки е много малка и е по-добре да се използват повече слоеве на вериги и да се разпредели равномерно медта при проектирането.
2. Правила и ограничения при проектиране
За да завършите успешно задачата за окабеляване, инструментите за окабеляване трябва да работят при правилните правила и ограничения. За да се класифицират всички сигнални линии със специални изисквания, всеки сигнален клас трябва да има приоритет. Колкото по-висок е приоритетът, толкова по-строги са правилата.
Правилата включват ширината на отпечатаните линии, максималния брой отвори, успоредността, взаимното влияние между сигналните линии и ограниченията на слоевете. Тези правила имат голямо влияние върху работата на инструмента за окабеляване. Внимателното разглеждане на изискванията за проектиране е важна стъпка за успешно окабеляване.
3. Разположение на компонентите
В оптималния процес на сглобяване правилата за проектиране за технологичност (DFM) ще ограничат оформлението на компонентите. Ако монтажният отдел позволява компонентите да се движат, веригата може да бъде подходящо оптимизирана, за да улесни автоматичното окабеляване.
Дефинираните правила и ограничения ще повлияят на дизайна на оформлението. Инструментът за автоматично окабеляване отчита само един сигнал наведнъж. Чрез задаване на ограниченията за окабеляване и задаване на слоя на сигналната линия, инструментът за окабеляване може да завърши окабеляването, както си е представял дизайнерът.
Например за оформлението на захранващия кабел:
①В оформлението на печатната платка веригата за отделяне на захранването трябва да бъде проектирана близо до съответните вериги, вместо да бъде поставена в частта за захранване, в противен случай това ще повлияе на байпасния ефект и пулсиращ ток ще тече по захранващата линия и заземителната линия, причинявайки смущения ;
②За посоката на захранване вътре във веригата, захранването трябва да се подава от крайния етап към предишния етап, а кондензаторът на силовия филтър на тази част трябва да бъде разположен близо до крайния етап;
③За някои основни токови канали, като изключване или измерване на ток по време на отстраняване на грешки и тестване, токовите пропуски трябва да бъдат подредени върху отпечатаните проводници по време на оформлението.
Освен това трябва да се отбележи, че регулираното захранване трябва да бъде разположено на отделна печатна платка, доколкото е възможно по време на оформлението. Когато захранването и веригата споделят една печатна платка, в оформлението е необходимо да се избягва смесеното разположение на стабилизираното захранване и компонентите на веригата или захранването и веригата да споделят заземяващия проводник. Тъй като този вид окабеляване е не само лесно да предизвика смущения, но също така не може да изключи товара по време на поддръжка, само част от отпечатаните проводници могат да бъдат отрязани по това време, като по този начин се повреди печатната платка.
4. Дизайн с вентилатор
В етапа на проектиране на вентилатор всеки щифт на устройството за повърхностен монтаж трябва да има поне един отвор, така че когато са необходими повече връзки, платката да може да извършва вътрешно свързване, онлайн тестване и повторна обработка на веригата.
За да се увеличи максимално ефективността на инструмента за автоматично маршрутизиране, най-големият размер на отвора и отпечатаната линия трябва да се използват възможно най-често, а интервалът е зададен на 50 mil. Необходимо е да се приеме тип преход, който увеличава максимално броя на кабелните пътища. След внимателно обмисляне и прогнозиране, дизайнът на онлайн теста на веригата може да бъде извършен на ранен етап от проектирането и реализиран на по-късен етап от производствения процес. Определете типа чрез вентилатор според пътя на окабеляването и онлайн тестване на веригата. Захранването и заземяването също ще повлияят на окабеляването и дизайна на вентилатора.
5. Ръчно окабеляване и обработка на ключови сигнали
Ръчното окабеляване е важен процес на проектиране на печатни платки сега и в бъдеще. Използването на ръчно окабеляване помага на автоматичните инструменти за окабеляване да завършат работата по окабеляване. Чрез ръчно маршрутизиране и фиксиране на избраната мрежа (мрежа) може да се формира път, който може да се използва за автоматично маршрутизиране.
Ключовите сигнали се свързват първо, или ръчно, или комбинирани с автоматични инструменти за свързване. След завършване на окабеляването съответният инженерно-технически персонал ще провери сигналното окабеляване. След преминаване на проверката, проводниците ще бъдат фиксирани и след това останалите сигнали ще бъдат автоматично окабелени. Поради наличието на импеданс в заземяващия проводник, той ще доведе до смущения на общия импеданс във веригата.
Следователно, не свързвайте произволно точки със символи за заземяване по време на окабеляване, което може да доведе до вредно свързване и да повлияе на работата на веригата. При по-високи честоти индуктивността на проводника ще бъде с няколко порядъка по-голяма от съпротивлението на самия проводник. По това време, дори ако само малък високочестотен ток тече през проводника, ще настъпи известен спад на високочестотното напрежение.
Следователно, за високочестотни вериги, оформлението на печатната платка трябва да бъде подредено възможно най-компактно и печатните проводници трябва да бъдат възможно най-къси. Има взаимна индуктивност и капацитет между отпечатаните проводници. Когато работната честота е голяма, това ще причини смущения на други части, което се нарича паразитно свързване.
Методите за потискане, които могат да бъдат предприети, са:
① Опитайте се да скъсите сигналното окабеляване между всички нива;
②Подредете всички нива на вериги в реда на сигналите, за да избегнете пресичането на всяко ниво на сигналните линии;
③Проводниците на два съседни панела трябва да са перпендикулярни или кръстосани, а не успоредни;
④ Когато сигналните проводници трябва да бъдат положени успоредно в таблото, тези проводници трябва да бъдат разделени на определено разстояние, доколкото е възможно, или разделени от заземителни проводници и захранващи проводници, за да се постигне целта на екранирането.
6. Автоматично окабеляване
За окабеляването на ключови сигнали трябва да помислите за контролиране на някои електрически параметри по време на окабеляването, като например намаляване на разпределената индуктивност и т.н. След като разберете какви входни параметри има инструментът за автоматично окабеляване и влиянието на входните параметри върху окабеляването, качеството на автоматично окабеляване може да се получи до известна степен Гаранция. При автоматично маршрутизиране на сигнали трябва да се използват общи правила.
Чрез задаване на условия за ограничаване и забрана на областите на окабеляване, за да се ограничат слоевете, използвани от даден сигнал и броя на използваните отвори, инструментът за окабеляване може автоматично да насочва проводниците според дизайнерските идеи на инженера. След задаване на ограниченията и прилагане на създадените правила, автоматичното маршрутизиране ще постигне резултати, подобни на очакваните резултати. След като част от дизайна бъде завършена, тя ще бъде фиксирана, за да не бъде засегната от последващия процес на маршрутизиране.
Броят на кабелите зависи от сложността на веригата и броя на дефинираните общи правила. Днешните автоматични инструменти за окабеляване са много мощни и обикновено могат да изпълнят 100% от окабеляването. Въпреки това, когато инструментът за автоматично окабеляване не е завършил цялото окабеляване на сигнала, е необходимо ръчно да насочите останалите сигнали.
7. Подреждане на кабелите
За някои сигнали с малко ограничения дължината на кабела е много голяма. По това време можете първо да определите кое окабеляване е разумно и кое окабеляване е неразумно и след това ръчно да редактирате, за да скъсите дължината на сигналното окабеляване и да намалите броя на отворите.