Com determinar ràpidament el nombre de capes, cablejat i disseny de la PCB?

A mesura que els requisits de mida de PCB són cada cop més petits, els requisits de densitat del dispositiu són cada cop més alts i el disseny de PCB es fa més difícil. Com aconseguir una alta taxa de disseny de PCB i escurçar el temps de disseny, parlarem de les habilitats de disseny de planificació, disseny i cablejat de PCB.

""

 

Abans d'iniciar el cablejat, el disseny s'ha d'analitzar acuradament i el programari de l'eina s'ha de configurar amb cura, la qual cosa farà que el disseny estigui més d'acord amb els requisits.

1. Determineu el nombre de capes del PCB

La mida de la placa de circuits i el nombre de capes de cablejat s'han de determinar al principi del disseny. El nombre de capes de cablejat i el mètode STack-up afectaran directament el cablejat i la impedància de les línies impreses.

La mida del tauler ajuda a determinar el mètode d'apilament i l'amplada de la línia impresa per aconseguir l'efecte de disseny desitjat. Actualment, la diferència de cost entre les plaques multicapa és molt petita, i és millor utilitzar més capes de circuits i distribuir uniformement el coure quan es dissenya.
2. Normes i restriccions de disseny

Per completar amb èxit la tasca de cablejat, les eines de cablejat han de funcionar sota les regles i restriccions correctes. Per classificar totes les línies de senyal amb requisits especials, cada classe de senyal hauria de tenir una prioritat. Com més alta sigui la prioritat, més estrictes són les regles.

Les regles impliquen l'amplada de les línies impreses, el nombre màxim de vies, el paral·lelisme, la influència mútua entre les línies de senyal i les restriccions de capa. Aquestes regles tenen una gran influència en el rendiment de l'eina de cablejat. La consideració acurada dels requisits de disseny és un pas important per a un cablejat amb èxit.

 

3. Distribució dels components

En el procés de muntatge òptim, les regles de disseny per a la fabricabilitat (DFM) restringiran la disposició dels components. Si el departament de muntatge permet que els components es moguin, el circuit es pot optimitzar adequadament per facilitar el cablejat automàtic.

Les regles i restriccions definides afectaran el disseny de la disposició. L'eina de cablejat automàtic només considera un senyal alhora. En establir les restriccions de cablejat i establir la capa de la línia de senyal, l'eina de cablejat pot completar el cablejat tal com l'imaginava el dissenyador.

Per exemple, per a la disposició del cable d'alimentació:

①A la disposició de la PCB, el circuit de desacoblament de la font d'alimentació s'ha de dissenyar a prop dels circuits rellevants, en lloc de col·locar-se a la part de la font d'alimentació, en cas contrari afectarà l'efecte de derivació i el corrent pulsatori fluirà a la línia elèctrica i a la línia de terra, causant interferències. ;

② Per a la direcció de l'alimentació dins del circuit, s'ha de subministrar energia des de l'etapa final fins a l'etapa anterior i el condensador del filtre d'alimentació d'aquesta part s'ha de disposar a prop de l'etapa final;

③Per a alguns canals de corrent principals, com ara desconnectar o mesurar el corrent durant la depuració i les proves, s'han de disposar els buits de corrent als cables impresos durant el disseny.

A més, cal tenir en compte que la font d'alimentació regulada s'ha de disposar en una placa de circuit imprès independent tant com sigui possible durant el disseny. Quan la font d'alimentació i el circuit comparteixen una placa de circuit imprès, en el disseny, cal evitar la disposició mixta de la font d'alimentació estabilitzada i els components del circuit o fer que la font d'alimentació i el circuit comparteixin el cable de terra. Com que aquest tipus de cablejat no només és fàcil de produir interferències, sinó que també és incapaç de desconnectar la càrrega durant el manteniment, només es poden tallar una part dels cables impresos en aquest moment, danyant així el tauler imprès.
4. Disseny de fan-out

En l'etapa de disseny de ventilació, cada pin del dispositiu de muntatge en superfície hauria de tenir almenys una via, de manera que quan es necessitin més connexions, la placa de circuit pugui realitzar connexió interna, proves en línia i reprocessament de circuits.

Per tal de maximitzar l'eficiència de l'eina d'encaminament automàtic, s'ha d'utilitzar la mida més gran i la línia impresa tant com sigui possible, i l'interval s'estableix en 50 mil. Cal adoptar el tipus de via que maximitzi el nombre de vies de cablejat. Després d'una consideració i una predicció acuradas, el disseny de la prova en línia del circuit es pot dur a terme en la fase inicial del disseny i realitzar-se en la fase posterior del procés de producció. Determineu el tipus de sortida de via ventilador segons la ruta del cablejat i les proves en línia del circuit. L'alimentació i la terra també afectaran el disseny del cablejat i la sortida del ventilador.

5. Cablejat manual i processament de senyals clau

El cablejat manual és un procés important de disseny de plaques de circuit imprès ara i en el futur. L'ús de cablejat manual ajuda les eines de cablejat automàtic a completar el treball de cablejat. Mitjançant l'encaminament i la fixació manual de la xarxa seleccionada (xarxa), es pot formar un camí que es pot utilitzar per a l'encaminament automàtic.

Els senyals clau es connecten primer, manualment o combinats amb eines de cablejat automàtiques. Un cop finalitzat el cablejat, el personal tècnic i d'enginyeria corresponent comprovarà el cablejat del senyal. Un cop superada la inspecció, els cables es fixaran i, a continuació, els senyals restants es connectaran automàticament. A causa de l'existència d'impedància al cable de terra, provocarà una interferència d'impedància comuna al circuit.

Per tant, no connecteu aleatòriament cap punt amb símbols de connexió a terra durant el cablejat, que pot produir un acoblament nociu i afectar el funcionament del circuit. A freqüències més altes, la inductància del cable serà diversos ordres de magnitud més gran que la resistència del mateix cable. En aquest moment, encara que només flueixi un petit corrent d'alta freqüència pel cable, es produirà una certa caiguda de tensió d'alta freqüència.

Per tant, per als circuits d'alta freqüència, la disposició del PCB s'ha de disposar de la manera més compacta possible i els cables impresos han de ser el més curts possible. Hi ha inductància i capacitat mútues entre els cables impresos. Quan la freqüència de treball és gran, provocarà interferències a altres parts, que s'anomena interferència d'acoblament paràsit.

Els mètodes de supressió que es poden prendre són:
① Intenta escurçar el cablejat del senyal entre tots els nivells;
②Disposeu tots els nivells de circuits en l'ordre dels senyals per evitar creuar cada nivell de línies de senyal;
③Els cables de dos panells adjacents han de ser perpendiculars o creuats, no paral·lels;
④ Quan els cables de senyal s'han de col·locar en paral·lel a la placa, aquests cables s'han de separar a una certa distància tant com sigui possible, o separats per cables de terra i cables d'alimentació per aconseguir el propòsit de blindatge.
6. Cablejat automàtic

Per al cablejat de senyals clau, cal considerar controlar alguns paràmetres elèctrics durant el cablejat, com ara reduir la inductància distribuïda, etc. Després d'entendre quins paràmetres d'entrada té l'eina de cablejat automàtic i la influència dels paràmetres d'entrada en el cablejat, la qualitat del cablejat. el cablejat automàtic es pot obtenir fins a cert punt Garantia. Les regles generals s'han d'utilitzar quan s'encaminen automàticament els senyals.

En establir condicions de restricció i prohibir les àrees de cablejat per limitar les capes utilitzades per un senyal determinat i el nombre de vies utilitzades, l'eina de cablejat pot encaminar automàticament els cables segons les idees de disseny de l'enginyer. Després d'establir les restriccions i aplicar les regles creades, l'encaminament automàtic aconseguirà resultats similars als resultats esperats. Un cop finalitzada una part del disseny, s'arreglarà per evitar que es vegi afectada pel procés d'encaminament posterior.

El nombre de cablejat depèn de la complexitat del circuit i del nombre de regles generals definides. Les eines de cablejat automàtic actuals són molt potents i normalment poden completar el 100% del cablejat. Tanmateix, quan l'eina de cablejat automàtic no ha completat tot el cablejat del senyal, és necessari encaminar manualment els senyals restants.
7. Disposició del cablejat

Per a alguns senyals amb poques restriccions, la longitud del cablejat és molt llarga. En aquest moment, primer podeu determinar quin cablejat és raonable i quin cablejat no és raonable, i després editar manualment per escurçar la longitud del cablejat del senyal i reduir el nombre de vias.